uso básico del pic
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IV) USO BÁSICO DEL PIC El programa fuente debe ser ordenado y tener muchos comentarios. lineamientos a seguir # Nombre y explicación del programa. # Datos del autor y fecha de creación. # Selección, configuración e identificación del micro con LIST, __CONFIG e __IDLOCS. # Declaración de los nombres de los registros SFR y de sus bit. # Declaración de los nombres de las variables y de las constantes propias a usar. # Ubicación del inicio del programa en 000h y salto al principio del mismo por encima de las subrutinas. # Ubicación del Vector de Interrupción en 004h. # Ubicación de inicio de las subrutinas antes de 100h. # Ubicación del programa principal a partir de 100h. # Seteo de los periféricos: puertos y TIMER0 # Seteo de interrupciones (INTCON) # Carga de tablas a usar en la memoria RAM # Desarrollo del programa según el diagrama fuente a partir de INICIO # Desarrollo de las subrutinas largas que comenzaron en la primera página (00h-FFh) # Todas las líneas con la mayor cantidad de comentarios posibles. # Terminar el programa fuente con el comando END y un retorno de carro Manejo De Puertos Los puertos en este micro son tratados como registros internos comunes. Se les puede aplicar cualquier operación igual que a los demás. Cuando una instrucción implica un puerto, los bits (pines) seteados como entradas son leídos al comienzo del ciclo de instrucción, y en los configurados como salidas se usa el último valor escrito. La escritura sobre un pin de puerto seteado como entrada no tiene efecto. Una vez escrito un puerto este mantiene su valor hasta una nueva escritura, inclusive en modo de bajo consumo. La lectura en cambio se produce en un periodo de tiempo pequeño comparado con el ciclo de instrucción. Los puertos pueden ser escritos bit a bit o todo el byte en conjunto. La configuración de los pines se realiza en el registro TRISA (85h) o TRISB (86). Si TRISA,1 vale uno el pin es configurado como entrada, y si vale cero es configurado como salida. El modo de funcionamiento de un pin puede variar a lo largo del programa. Después de un reset los pines quedan modificados como entradas. Recordar que los registros TRIS se hallan en el banco 1. Antes de escribirlos hay que pasar del banco cero al uno, poniendo a uno el bit STATUS,RP0. Ejercicio: Realizar un conversor binario a BCD. La entrada son los 5 bit del Puerto A, la salida los dos nibles del Puerto B. La solución se puede intentar por varios métodos. Uno seria con una tabla bi-univoca. Debido a que a cada valor binario le corresponde una pareja de dígitos BCD. En el diagrama de flujo no es necesario aclarar el seteo de los periféricos, pero agregarlo no es un error. INICIO ;Cargar los 32 valores de la tabla a partir de ORIG LAZO movlw ORIG movwf Pdat movf PORTA,W addwf Pdat,F movf INDF,W movwf PORTB goto LAZO Otra solución es mediante cálculos matemáticos. Para convertir un numero hexadecimal menor de 1000D, primero averiguamos cuantas centenas tiene. O sea se divide entre 100D o 64H. Al resto se le divide entre 10D o 0AH para averiguar el número de decenas y el resto son las unidades. -1- La división se implementa mediante sucesivas restas. Como en este ejercicio el valor máximo de entrada es 1FH o 31D, solo es necesario contar las decenas. La subrutina CONVERSOR tiene una estructura de 3 bloques que se repite 4 veces. Se convierte en un lazo usando la variable DATO como variable de lazo, cuando vale menos de cero. Este diagrama se puede asociar al siguiente programa fuente: ;Conversor de binario 5 bit a BCD de dos dígitos ;Manejo puertos, lazos, iteraciones y cálculos. ;Seleccionamos y configuramos el micro. LIST p=16f84a ;Indico compilar ; para el PIC16F84A __CONFIG 0x3FF1 ;Selecciono XT, PWRTE, ;No WDT y No CP __IDLOCS 0x0001 ;Elijo un número que ;identifique el software ;-------Declaro las variables a usar en el programa fuente----W EQU .0 ;El destino es el reg. W F EQU .1 ;El destino es el propio reg ;----- Register Files-----------------------------------------------------INDF EQU H'00' ;Registro auxiliar para ;direcc. Indirecto por registro TMR0 EQU H'01' ;Buffer del TIMER0 PCL EQU H'02' ;Parte baja del PC STATUS EQU H'03' ;Palabra de estado del programa FSR EQU H'04' ;Puntero de la memoria RAM para direcc. Indirecto PORTA EQU H'05' ;Buffer de los pines RA0-RA4 PORTB EQU H'06' ;Buffer de los pines RB0-RB7 INTCON EQU H'0B' ;Registro de control de interrupciones OPCION EQU H'81' ;Registro de configuración de periféricos TRISA EQU H'85' ;Registro de control de dirección del puerto A TRISB EQU H'86' ;Registro de control de dirección del puerto B ;----- STATUS Bits -------------------------------------------------------IRP EQU .7 ;Bit selector bancos del FSR, no se usa en el PIC16F84 RP1 EQU .6 ;Bit alto de selección de bancos RAM en direcc. directo -2- RP0 TO PD Z DC CY EQU EQU EQU EQU EQU EQU .5 .4 .3 .2 .1 .0 ;Bit bajo de selección de banco RAM en direcc. directo ;Bit de estado del micro ;Bit de estado del micro ;Bandera de resultado cero ;Bandera de semiacarreo en sumas y restas ;Bandera de acarreo en sumas y restas ;----- INTCON Bits -------------------------------------------------------GIE EQU .7 ;Habilitación general de todas las interrupciones EEIE EQU .6 ;Mascara de interp final del ciclo de escritura EEPROM T0IE EQU .5 ;Mascara de interrupción por desborde del TIMER0 INTE EQU .4 ;Mascara de interrupción por evento en RB0 RBIE EQU .3 ;Mascara de interrupción por cambios en RB4-RB7 T0IF EQU .2 ;Bandera de aviso de desborde de TIMER0 INTF EQU .1 ;Bandera de aviso de evento en RB0 RBIF EQU .0 ;Bandera de aviso de cambio en el nible alto del puerto B ;----- OPTION Bits -------------------------------------------------------RBPU EQU .7 ;Habilitación de pull-up en el PB INTA EQU .6 ;Selector de flanco activo de RB0 TOCS EQU .5 ;Selector de fuente de incremento del TIMER0 TOSE EQU .4 ;Selector de flanco activo de RA4 PSA EQU .3 ;Selector de uso del pre-escalador PS2 EQU .2 ;Bit de configuración del pre-escalador PS1 EQU .1 ;Bit de configuración del pre-escalador PS0 EQU .0 ;Bit de configuración del pre-escalador ;Asocio el nombre de cada variable a una posición de memoria en los GPR DEC EQU 0x10 DATO EQU 0x11 ;En este micro la primera linea que busca para ejecutar esta en 0x0000 ORG 0x0000 goto PRINCIPIO ORG 0x0004 RESET ;Salto por enciam de las subrutinas SUBRUTINAS ORG 0x0100 PRINCIPIO ;Lo primero es setear el periferico puertos bsf STATUS,RP0 ;CAmbio al banco 1 movlw 0xFF movwf TRISA ;Puerto A todo entradas clrf TRISB ;Puerto B todo salidas ;Termino de setear perifericos bcf STATUS,RP0 ;Cambio al banco 0 ;Comienzo el programa segun el diagrama de flujo INICIO movf PORTA,W ;Preparo dato para procesarlo clrf DEC ;Pongo a cero las decenas BUCLE movlw 0x0A subwf DATO,F btfss STATUS,CY ;Si DATO < 0 entonces CY=0 goto IRME -3- movlw 0x10 addwf DEC,F goto BUCLE ;Incremento las decenas ;voy a ver si queda otra decena IRME movlw addwf iorwf movwf movwf goto 0x0A DATO,W DEC,W DATO PORTB INICIO ;Reconstruyo las unidades END Detección de pulsos Los pulsos son eventos de una señal, tienen un principio y un fin. El peor de los casos es cuando antes de estar estable la señal hay un valor indefinido. Para el caso del pulso negativo, antes de ocurrir la señal debe presentar un valor alto estable. El pulso comienza con un flanco de bajada, a continuación un valor bajo estable y terminar con un flanco de subida. El flanco es una discontinuidad en el valor de la señal que es difícil de detectar, pero si verificamos valores antes y después podemos detectar que ocurrió. Por software no se puede detectar flancos. El nivel bajo en este pulso negativo es el nivel activo. Cuando se trabaja con un tren de pulsos se puede obviar el detectar la región previa a estar estable la señal. Ejercicio: Detectar 10 pulso por RA4 e incrementar un contador de 4 bit en RA0-RA3. El pulso en nuestros módulos son activos en L (nivel 0). Lo hacemos mediante detección de pulsos negativos en RA4. El pulso consta de un flanco de bajada, un estado activo bajo, un flanco de subida y estado de reposo alto. -4- ;Programa para detectar 10 pulsos por RA4. ;Al principio del programa fuente seteo el microprocesador LIST p=16f84A ;Indico compilar para el PIC16F84A __CONFIG 0x3FF1 ;Selecciono XT, PWTE, No WDT y No CP __IDLOCS 0x0002 ;Elijo un número cualquiera para ;identificar el software ;-------Declaro las variables a usar en el programa fuente----W F EQU EQU .0 .1 ;Destino el registro de trabajo ;Destino el propio registro direccionado ;----- Register Files-----------------------------------------------------INDF EQU H'00' ;Registro auxiliar para direcc. Indirecto por registro TMR0 EQU H'01' ;Registro de buffer del TIMER0 PCL EQU H'02' ;Parte baja del PC STATUS EQU H'03' ;Palabra de estado del programa FSR EQU H'04' ;Puntero de la memoria RAM para direcc. Indirecto PORTA EQU H'05' ;Buffer de los pines RA0-RA4 PORTB EQU H'06' ;Buffer de los pines RB0-RB7 INTCON EQU H'0B' ;Registro de control de interrupciones OPCION EQU H'81' ;Registro de configuración de periféricos TRISA EQU H'85' ;Registro de control de dirección del puerto A TRISB EQU H'86' ;Registro de control de dirección del puerto B ;----- STATUS Bits -------------------------------------------------------IRP EQU .7 ;Bit selector bancos del FSR, no se usa en el PIC16F84 RP1 EQU .6 ;Bit alto de selección de bancos RAM en direcc. directo RP0 EQU .5 ;Bit bajo de selección de banco RAM en direcc. directo TO EQU .4 ;Bit de estado del micro PD EQU .3 ;Bit de estado del micro Z EQU .2 ;Bandera de resultado cero DC EQU .1 ;Bandera de semiacarreo en sumas y restas CY EQU .0 ;Bandera de acarreo en sumas y restas ;----- INTCON Bits -------------------------------------------------------GIE EQU .7 ;Habilitación general de todas las interrupciones EEIE EQU .6 ;Mascara de interp final del ciclo de escritura EEPROM T0IE EQU .5 ;Mascara de interrupción por desborde del TIMER0 INTE EQU .4 ;Mascara de interrupción por evento en RB0 RBIE EQU .3 ;Mascara de interrupción por cambios en RB4-RB7 T0IF EQU .2 ;Bandera de aviso de desborde de TIMER0 INTF EQU .1 ;Bandera de aviso de evento en RB0 RBIF EQU .0 ;Bandera de aviso de cambio en el nible alto del puerto B ;----- OPTION Bits -------------------------------------------------------RBPU EQU .7 ;Habilitación de pull-up en el PB INTA EQU .6 ;Selector de flanco activo de RB0 TOCS EQU .5 ;Selector de fuente de incremento del TIMER0 TOSE EQU .4 ;Selector de flanco activo de RA4 PSA EQU .3 ;Selector de uso del pre-escalador PS2 EQU .2 ;Bit de configuración del pre-escalador PS1 EQU .1 ;Bit de configuración del pre-escalador PS0 EQU .0 ;Bit de configuración del pre-escalador ;Asocio el nombre de cada variable a una posición de memoria en los GPR DIEZ EQU 0x0a ;Nro de pulsos a detectar VAR1 EQU 0x12 ;Registro para contar nro de pulsos RA4 EQU .4 ;Pin a usar como entrada de pulsos -5- ;*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*;Comienzo el programa indicando a partir de donde se colocarán las instrucciones. ORG 0x000 COMIENZO goto PRINCIPIO ORG 0x004 VECTOR_DE_INTERRUPCION SUBRUTINAS ORG 0x100 PRINCIPIO ;Seteo los periféricos bsf STATUS,RP0 ;Paso al banco 1 movlw B'11110000' movwf TRISA ;Seteo los pines del puerto A ;todos como salidas menos RA4 ;Los tres más altos no están implementados bcf STATUS,RP0 ;Paso al banco 0 INICIO clrf PORTA ;Pongo a cero los pines RA0-RA3 movlw movwf DIEZ VAR1 btfss goto PORTA,RA4 LAZO2 btfsc goto PORTA,RA4 LAZO3 btfss goto PORTA,RA4 LAZO4 decfsz goto VAR1,F LAZO2 ;Cuento decrementando VAR1 ;Si no es el décimo sigo esperando incf PORTA,F ;Cada diez pulso incremento PORTA, solo ;lo vemos en el nible bajo. El superior o es ;salida o no existe. goto LAZO1 LAZO1 ;Cargo VAR1 con el nro de ;pulsos a detectar LAZO2 ;Mientras no sea 1 sigo acá LAZO3 ;Estado de reposo mientras no ;halla un flanco de bajada LAZO4 END ;La ocurrencia de un flanco de ;subida marca el fin del pulso ;Debo dejar un renglón en ;limpio después de END Contadores y Temporizadores: Son estructuras lógicas que permiten contar eventos. El primero comúnmente se refiere a eventos o señales, su período es variable según qué lo haga actuar, son de pequeño valor y baja frecuencia. El segundo se refiere a medir el tiempo, su uso es en general para producir retardos. Lo normal es usar el ciclo de máquina para modificarlo, por lo que no es raro que sean de gran tamaño. Inclusive es común usar varios registros para formar una cifra mayor. -6- El micro es más rápido que la mayoría de los actuadores o que las acciones del operador. Es vital en algunos casos generar demoras para poder esperar resultados, ahí el lazo en conjunto con un contador permite hacer un retardo o espera. Los micros más modernos permiten colocar al chip en modo STANDBY o POWER DOWN, donde no se ejecutan instrucciones ni se avanza en el programa. Se sale de dicho estado si se presentan ciertas señales externas como peticiones de interrupción o reset. En los casos que no se puede detener el micro o se necesita seguir haciendo otras funciones se pueden implementar retardo. El temporizador es una variable dentro de un lazo, donde en cada iteración se le suma o resta uno. Asignarle un valor antes del lazo y decrementar la variable del contador es la más usual. Debido a que es más sencillo detectar cuando se hace cero (bandera Z=1) que cualquier otro valor. Si con una variable no alcanza se pueden usar dos contadores encadenados. Encadenar dos contadores permite dar mayor exactitud al contador completo, y más fácil de variar si queremos modificarlo que si fuese una variable sola. Además muchas veces los registros del micro son pequeños para el valor que se necesita del retardo. En el ejemplo suministrado se realiza el lazo central 5E x 2A veces. El cálculo exacto de cuánto dura un retardo depende del número de instrucciones ejecutadas antes de terminar el contador, cuanto dura cada instrucción, etc. A su vez la duración de la instrucción depende del oscilador principal, una diferencia de nanosegundos en cada ciclo de instrucción se convierte en varios minutos al cabo de un rato. El ajuste final se debe realizar en forma empírica, así que cuanto más ajuste pueda tener el programa más exacto puede ser el temporizador. El encadenamiento de variables para ampliar un temporizador o contador puede ser tan grande como se necesite. Cada variable agrega 8 bit al contador/temporizador. Se llaman contadores de 8 bit, 16 bit, 24 bit, etc SUBRUTINAS Son programas, usados en el programa principal. Puede ser más pequeños o mayores que el programa principal. El diagrama se debe desarrollar aparte (sin ramas que lo conecten) del diagrama principal. En el bloque de inicio va el nombre de la subrutina. La conexión entre el programa principal y la subrutina son las variables que se comparten. Es decir las usa el programa principal y las usa la subrutina. Se debe tener cuidado de no alterar ninguna variable que se necesite con su valor original después de ejecutar la subrutina y regresar al programa principal. La unión entre la subrutina y el programa principal es la o las variables que usen en común. El programa principal en esas variables entrega los datos de entrada a la subrutina y en esas variables la subrutina entrega sus datos de salida. Con ellas el programa principal continúa trabajando. -7- El ejemplo anterior es un programa que halla la diferencia entre dos números cargados en forma directa. La subrutina puede ser invocada tantas veces como se necesite. Es necesario asignar a las variables que usa el valor adecuado. En el ejemplo la variable de entrada y de salida es VAR2. Para operar en la subrutina con RESTA se copio su valor en VAR2. Al volver de la misma se copia el valor de la variable de salida en RESTA. Al finalizar el programa en la variable resta se encuentre el valor de la diferencia entre nn1 y nn2. Si la subrutina altera alguna variable de la que no queremos perder su valor debemos hacer un respaldo o copia de ella. Al finalizar la subrutina esta automáticamente vuelve al programa principal. Se retorna a la siguiente instrucción después del llamado a subrutina. Esto es posible gracias a la pila, la cual es una estructura lógica que permite almacenar datos en forma temporal. En algunos micros es un área de la memoria RAM definida por el usuario, en otros son registros especiales para tal fin. La pila puede definirse por software en la RAM o por hardware en registros especiales. Al menos se debe guardar el valor de contador de programa. La profundidad o capacidad de la pila limita la posibilidad de encadenar subrutinas dentro de una subrutina. La pila del PIC16F84A es un banco de 8 registros (por hardware) de 13 bit usados únicamente para este propósito. El o los bloques de finalización se llaman de retorno. Puede tener más de un bloque de finalización. Va al terminar la subrutina o estar en una de las salidas de un bloque de decisión, a este retorno se le llama retorno condicionado. Ejercicio: Realizar un contador Johnson de 8 bit que se muestre en el puerto B. Cada elemento debe ser mostrado durante un segundo aproximadamente. El realizar un diagrama de flujo es mas facil si dividimos el problema en etapas. En este ejemplo tenemos dos acciones, elegir el elemento a mostrar y contar el tiempo solicitado. Un diagrama de flujo que contemple estas dos características seria: Ahora por separado se considera cada aspecto del problema y se desarrollan las subrutinas correspondientes. Generar la secuencia se puede hacer de dos formas. O se cargan datos desde una tabla, o se calcula una relación matemática entre los elementos. De la observación de la secuencia se deduce que girando hacia la izquierda los bits de cada elemento, con el valor en carry adecuado, se obtiene el siguiente elemento. Podemos ver que en los -8- primeros 8 elementos el carry debe estar en 1 y en los demás debe estar en 0. Siempre ingresa por el bit 0 el opuesto del bit 7. Colocando el complemento del bit 7 en el carry antes de girar alcanza. El cálculo de la temporización se hace mejor con el programa fuente. Pero por aproximación se necesitan 3 registros en el temporizador. El programa fuente para este diagrama seria: ; Contador Johnson con un mínimo de recursos. ; primero seteamos Palabra de Configuración LIST p=16f84a ;Indico compilar para el PIC16F84A __CONFIG 0x3FF1 ;Selecciono XT, PWTE, No WDT y No CP __IDLOCS 0x0003 ;Identifico el software ;Declaro los nombres de todos los SFR (registros de uso especial) ;Como el micro trata a los puertos como registros internos se le puede aplicar cualquier operación ; valida para los SFR ;-------Declaro las variables a usar en el programa fuente----W F EQU EQU .0 .1 ;Destino el registro de trabajo ;Destino el propio registro direccionado ;----- Register Files-----------------------------------------------------INDF EQU H'00' ;Registro auxiliar para direcc. Indirecto por registro TMR0 EQU H'01' ;Registro de buffer del TIMER0 PCL EQU H'02' ;Parte baja del PC STATUS EQU H'03' ;Palabra de estado del programa FSR EQU H'04' ;Puntero de la memoria RAM para direcc. Indirecto PORTA EQU H'05' ;Buffer de los pines RA0-RA4 PORTB EQU H'06' ;Buffer de los pines RB0-RB7 INTCON EQU H'0B' ;Registro de control de interrupciones OPCION EQU H'81' ;Registro de configuración de periféricos TRISA EQU H'85' ;Registro de control de dirección del puerto A TRISB EQU H'86' ;Registro de control de dirección del puerto B -9- ;----- STATUS Bits -------------------------------------------------------IRP EQU .7 ;Bit selector bancos del FSR, no se usa en el PIC16F84 RP1 EQU .6 ;Bit alto de selección de bancos RAM en direcc. directo RP0 EQU .5 ;Bit bajo de selección de banco RAM en direcc. directo TO EQU .4 ;Bit de estado del micro PD EQU .3 ;Bit de estado del micro Z EQU .2 ;Bandera de resultado cero DC EQU .1 ;Bandera de semiacarreo en sumas y restas CY EQU .0 ;Bandera de acarreo en sumas y restas ;----- INTCON Bits -------------------------------------------------------GIE EQU .7 ;Habilitación general de todas las interrupciones EEIE EQU .6 ;Mascara de interp final del ciclo de escritura EEPROM T0IE EQU .5 ;Mascara de interrupción por desborde del TIMER0 INTE EQU .4 ;Mascara de interrupción por evento en RB0 RBIE EQU .3 ;Mascara de interrupción por cambios en RB4-RB7 T0IF EQU .2 ;Bandera de aviso de desborde de TIMER0 INTF EQU .1 ;Bandera de aviso de evento en RB0 RBIF EQU .0 ;Bandera de aviso de cambio en el nible alto del puerto B ;----- OPTION Bits -------------------------------------------------------RBPU EQU .7 ;Habilitación de pull-up en el PB INTA EQU .6 ;Selector de flanco activo de RB0 TOCS EQU .5 ;Selector de fuente de incremento del TIMER0 TOSE EQU .4 ;Selector de flanco activo de RA4 PSA EQU .3 ;Selector de uso del pre-escalador PS2 EQU .2 ;Bit de configuración del pre-escalador PS1 EQU .1 ;Bit de configuración del pre-escalador PS0 EQU .0 ;Bit de configuración del pre-escalador ;------------ Declaro todas las constantes, etiquetas y variables a usar-------------VAR1 EQU 0x1F VAR2 EQU 0x20 VAR3 EQU 0X21 KAR EQU 0X22 NN1 EQU 0x15 NN2 EQU 0x1E NN3 EQU 0xC4 ; El comienzo de programa es en la posición 000h y salto por encima del comienzo de todas las ;subrutinas. ORG 0x000 COMIENZO goto PRINCIPIO ORG 0x004 VECTOR_DE_INTERRUPCION ; Inserto la subrutina primero por que el fabricante indica que deben comenzar antes de 0xFF ; Coloco el comienzo de las subrutinas antes de la posición 0x0FF. TEMPORIZAR movlw NN1 ;Variando los valores de VAR3, VAR2 y KAR se movwf VAR3 ;puede modificar el tiempo de led ON LOOP3 movlw NN2 movwf VAR2 LOOP2 movlw NN3 movwf KAR - 10 - LOOP1 decfsz goto KAR,F LOOP1 decfsz goto VAR2,F LOOP2 decfsz goto return VAR3,F LOOP3 ACTUALIZAR movf movwf bcf btfss bsf rlf return FIN_SUBRUTINA VAR1,F PORTB STATUS,CY VAR1,.7 STATUS,CY VAR1,F ;Cargo el valor actualizado en el PB ; 0 CY ;Verifico el valor del MSB de VAR1. ;Si es 0 entonces pongo a uno el CY ;Giro el puerto VAR1 ;Desarrollo el programa principal después de las subrutinas. ;*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-**-*-*-*-*ORG 0x100 PRINCIPIO ;Lo primero es setear los puertos bsf STATUS,RP0 ;Cambio al Banco 1 movlw 0x00 ;Cargo valor para que el puerto B movwf TRISB ; sea salidas ;El puerto A no lo uso bcf STATUS,RP0 ;Cambio al Banco 0 ;Termino de setear los periféricos y comienza el programa propiamente dicho INICIO clrf VAR1 ;Inicializo variable de intercambio con el PB LOOP call ACTUALIZAR call TEMPORIZAR goto LOOP ;El programa no tiene fin END ;Pero el archivo a compilar si MATRICES Y SERIES: Las series permiten trabajar con grupos de valores tratándolos como un todo, por ejemplo dentro de un lazo. Se define el puntero de inicio y después se le actualiza o indexa para ir seleccionando cada uno de sus elementos. Se usa el número de elementos para cargar la variable de lazo. Las matrices sirven igual que las series, pero usan más de un puntero. Su utilidad radica en que permiten organizar los datos dentro de la memoria. En el manejo o representación de matrices y series se usa un puntero por cada dimensión. La selección de datos comúnmente se hace en orden secuencial, o sea se toman uno a uno y en forma consecutiva y además se les aplica a todos un proceso parecido. Por estas características es muy conveniente el uso de lazos en el manejo de dichas estructuras. En cada repetición se modifican los vectores de entrada a la matriz y se selecciona un nuevo dato. La matriz más simple es la serie, solo se necesita saber el valor del puntero, que indicará la posición del primer elemento, y el número de datos que componen la serie llamado longitud. En el PIC16F84A solo se tiene un puntero de memoria RAM, el registro FSR (posición 04h). Permite direccionar cualquier posición de RAM en cualquiera de los dos bancos. Ejercicio: Dado una serie de KANT elementos a partir de la posición ORIG, colocarla a partir de la posición DEST. - 11 - Hay un solo puntero físico (FSR) en el micro, por lo que es necesario ir alternando la información de cada uno de los punteros lógicos del programa. La mayoría de los micros, y en particular el PIC16F84A, no pueden mover de una posición de memoria direccionada por un puntero a otra posición de memoria direccionada de la misma forma. Por lo tanto hay que usar una variable que sirva de intermediario. Antes de entrar en el lazo a todas las variables se le asigna un valor inicial. Valor con el que operan durante la primera vez que recorran el lazo. Al salir de la iteración vemos que su valor se ha modificado. K=0 Pdest = DEST + K + 1 Pdat = ORIG + K + 1 Observar que los punteros en este diagrama terminan valiendo uno más que la posición de los últimos elementos. Personalizar este diagrama presenta una particular dificultad en el bloque de movimiento con el origen y el destino direccionados en forma indirecta por registro. Todo movimiento pasa a través del registro W. Los punteros Pdat y Pdest se van cargando alternadamente en el registro FSR para direccionar a los elementos de la serie. La variable VAR es para almacenar momentáneamente el valor que se esta trasladando. - 12 - INICIO movlw ORIG ;Setea puntero donde esta la serie movwf PDAT movlw DEST ;Setea puntero destino de la serie movwf PDEST movlw KANT ;Carga el número de elementos a mover movwf K LAZO movf PDAT,W movwf FSR ;Coloca el 1º puntero lógico en el puntero físico movf INDF,W movwf VAR ;El dato traído es colocado en la variable de ; intercambio movf PDEST,W movwf FSR ;Coloca el 2º puntero lógico en el puntero físico movf VAR,W ;Trae el dato guardado en la variable de ; intercambio movwf INDF ;Guarda el dato en la posición destinada incf PDAT,F incf PDEST,F decfsz K,F goto ;Incrementa puntero origen ;Incrementa puntero destino ;Verifica si queda algún elemento por trasladar LAZO FINAL TIMER 0 El modulo de TIMER0 en un periférico interno que tiene sus controles dentro del mapa de memoria RAM. Esquema en bloques El registro TMR0 (posición 01) es el buffer del contador de TIMER0, cada vez que lo leemos este se actualiza con el contador. Si lo escribimos, 2 ciclos de instrucción más tarde se carga en el contador. Este contador es progresivo, o sea solo incremental. El contador no se detiene nunca en su incremento. Los bit para controlar este modulo están en los registros OPTION (posición 81) e INTCON (posición 0B). - 13 - Este contador acepta dos fuentes para incrementarse. Mediante el bit TOCS (OPTION,5) seleccionamos entre el reloj de instrucción CKOUT y el flanco del pin RA4 (pin 3). El flanco activo en RA4 para variar el TIMER0 puede ser de subida o bajada según el bit TOSE (OPTION,4). Si vale 0 es el flanco de subida y si vale 1 es la transición de 1 a 0. El pre-escalador permite enlentecer el contador. Con los bit PS2:PS1:PS0 ( bit 2, 1 y 0 de OPTION) seteamos su valor. Valor PS2:PS1:PS0 Valor del Divisor 000 1:2 001 1:4 010 1:8 011 1:16 100 1:32 101 1:64 110 1:128 111 1:256 Se le aplica el divisor al TIMER0 cuando el bit PSA (OPTION,3) vale 0. Cuando el divisor se aplica al TIMER0 toda operación que implique al TMR0 (Posición 01) también resetea el pre-escalador, pero no modifica su programación. Por Ej.: CLRF 1, MOVWF 1, … , etc. Cuando el contador desborda de FF a 00 se activa la bandera (flag) T0IF (INTCON,2) , el cual si esta habilitado por T0IE (INTCON,5), genera una interrupción. El bit T0IF debe ser reestablecido o puesto a cero por software. El TIMER0 puede generar interrupciones. Pero no puede sacar al micro del estado de bajo consumo. Ejercicio: Detectar 10 pulso por RA4 e incrementar un contador de 4 bit en RA0-RA3. El pulso en nuestros módulos son activos en L (nivel 0). Se usa el TIMER0 para contar los eventos en RA4. Dependiendo del Nro de Eventos a contar se calcula el valor inicial del TIMER0. 00 - Nro de Eventos = Valor inicial del TMR0 Esta forma no es muy práctica y las calculadoras no dan directamente dicho valor. Es debido a que estamos trabajando en binario limitado a 8 cifras o hexadecimal limitado a 2 cifras. Una forma más simple es: FF - Nro de Eventos + 1 = Valor inicial del TMR0 Lo seteamos en F6h para que desborde con 10 pulsos en RA4. Para detectar el pulso solo detectamos uno de los flancos. Si se elige el flanco de bajada será el comienzo del pulso y si es el flanco de subida será el final del pulso negativo. Verificamos cuando el banderín T0IF pase a valer 1, el cual nos indica que desbordo el TIMER0. Después se debe setear el valor del TMR0 y colocar a 0 el bit T0IF. Si no se baja (poner a cero) T0IF no se puede volver a detectar o se detecta dos veces. Para que RA4 incremente el TIMER0 se le debe configurar como entrada. En el diagrama de flujo no es necesario aclarar el seteo de los periféricos, pero agregarlo no es un error. Seguimos usando el esquema dado para escribir el programa fuente. Ejercicio: Detectar 10 pulsos por RA4 e incrementar un contador binario de 4 bit en el puerto A Se utiliza la característica del modulo de TIMER0 de que pone a uno el bit T0IF cuando desborda. Solo se configura adecuadamente el TIMER0 y se limpia el bit INCON,T0IF ;Detectar 10 pulsos en RA4 mediante el desborde del TMR0. ; E incrementar un contador en RA0-RA3 ;Al principio del programa fuente seteo el microprocesador LIST p=16f84a ;Indico usar PIC16F84A __CONFIG 0x3FF1 ;Configuro el pic __IDLOCS 0x0004 ;Elijo un número para ;identificar el software ;-------Declaro las variables a usar en el programa fuente----W F EQU EQU .0 .1 ;Destino el registro de trabajo ;Destino el registro direccionado - 14 - ;----- Register Files-----------------------------------------------------INDF EQU H'00' ;Registro auxiliar para direcc. Indirecto por registro TMR0 EQU H'01' ;Registro de buffer del TIMER0 PCL EQU H'02' ;Parte baja del PC STATUS EQU H'03' ;Palabra de estado del programa FSR EQU H'04' ;Puntero de la memoria RAM para direcc. Indirecto PORTA EQU H'05' ;Buffer de los pines RA0-RA4 PORTB EQU H'06' ;Buffer de los pines RB0-RB7 INTCON EQU H'0B' ;Registro de control de interrupciones OPCION EQU H'81' ;Registro de configuración de periféricos TRISA EQU H'85' ;Registro de control de dirección del puerto A TRISB EQU H'86' ;Registro de control de dirección del puerto B ;----- STATUS Bits -------------------------------------------------------IRP EQU .7 ;Bit selector bancos del FSR, no se usa en el PIC16F84 RP1 EQU .6 ;Bit alto de selección de bancos RAM en direcc. directo RP0 EQU .5 ;Bit bajo de selección de banco RAM en direcc. directo TO EQU .4 ;Bit de estado del micro PD EQU .3 ;Bit de estado del micro Z EQU .2 ;Bandera de resultado cero DC EQU .1 ;Bandera de semiacarreo en sumas y restas CY EQU .0 ;Bandera de acarreo en sumas y restas ;----- INTCON Bits -------------------------------------------------------GIE EQU .7 ;Habilitación general de todas las interrupciones EEIE EQU .6 ;Mascara de interp final del ciclo de escritura EEPROM T0IE EQU .5 ;Mascara de interrupción por desborde del TIMER0 INTE EQU .4 ;Mascara de interrupción por evento en RB0 RBIE EQU .3 ;Mascara de interrupción por cambios en RB4-RB7 T0IF EQU .2 ;Bandera de aviso de desborde de TIMER0 INTF EQU .1 ;Bandera de aviso de evento en RB0 RBIF EQU .0 ;Bandera de aviso de cambio en el nible alto del puerto B ;----- OPTION Bits -------------------------------------------------------RBPU EQU .7 ;Habilitación de pull-up en el PB INTA EQU .6 ;Selector de flanco activo de RB0 TOCS EQU .5 ;Selector de fuente de incremento del TIMER0 TOSE EQU .4 ;Selector de flanco activo de RA4 PSA EQU .3 ;Selector de uso del pre-escalador PS2 EQU .2 ;Bit de configuración del pre-escalador PS1 EQU .1 ;Bit de configuración del pre-escalador PS0 EQU .0 ;Bit de configuración del pre-escalador ;Asocio cada etiqueta propia con un valor fijo o posición de memoria VAR1 EQU 0x12 ;Registro para contar nro de pulsos DIEZ EQU 0xF6 ;FF - Nro de pulsos a detectar + 1 ;Ubico el programa en la primera posición de la memoria ROM ORG 0x000 COMIENZO goto PRINCIPIO ORG 0x004 VECTOR_DE_INICIO SUBRUTINAS ;*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-**-*-*-* ORG 0x100 PRINCIPIO - 15 - ;----------Seteo puertos bsf STATUS,RP0 ;Cambio al banco 1 movlw b'11110000' movwf TRISA ;Seteo pines del puerto A ;------------Seteo funcionamiento del modulo de TIMER0 bsf OPCION,PSA ;Selecciono no usar divisor bcf OPCION,TOCS ;Selecciono como fuente del ;contador los flancos en RA4 bcf OPCION,TOSE ;Detecto el pulso cuando termina bcf STATUS,RP0 ;Cambio al banco 0 INICIO ;------------Seteo el valor inicial del timer0 movlw DIEZ movwf TMR0 ;Valor q incrementado 10 desborde TMR0 ;Inicializo el contador del TIMER0 bcf INTCON,T0IF ;Bajo bandera de desborde de TIMER0 btfss goto INTCON,T0IF ;Cuando T0IF = 1 desborde TMR0 ESPERA incf goto END PORTA,F INICIO ESPERA ;Incremento contador del nible bajo de PA ;Se debe agregar un <ENTER> o renglón ;vacío a continuación Ejercicio: Realizar un contador Johnson de 8 bit que el nible bajo aparezca en el nible bajo del puerto a y el nible alto en el nible bajo del puerto B. Usar el TIMER0 para temporizar durante un segundo cada muestra. Se usa el Timer0 como temporizador. Se ajusta el pre-escalador en 1/32. Si parte del valor 06h el desborde se produce cada 8000 ciclos de la señal CK. Contando 125 desbordes del TMR0 transcurre 1 segundos. Siguiendo el esquema el programa fuente este quedaría: ;Ejercicio de contador Johnson con temporización mediante desbordes del TIMER0. ;se muestra cada nible en un puerto. - 16 - ;Se cuentan 125 desborde del TMR0 comenzando en 0Ch y el divisor en 1/64. LIST __CONFIG __IDLOCS p=16F84A 0x3FF1 0x005 ;Selecciono el pic a usar en la compilación ;Configuro el funcionamiento del micro ;Identifico el software ;Declaro los nombres de los SFR y sus bits. ;-------Declaro las variables a usar en el programa fuente----W F EQU EQU .0 .1 ;Destino el registro de trabajo ;Destino el propio registro direccionado ;----- Register Files-----------------------------------------------------INDF EQU H'00' ;Registro auxiliar para direcc. Indirecto por registro TMR0 EQU H'01' ;Registro de buffer del TIMER0 PCL EQU H'02' ;Parte baja del PC STATUS EQU H'03' ;Palabra de estado del programa FSR EQU H'04' ;Puntero de la memoria RAM para direcc. Indirecto PORTA EQU H'05' ;Buffer de los pines RA0-RA4 PORTB EQU H'06' ;Buffer de los pines RB0-RB7 INTCON EQU H'0B' ;Registro de control de interrupciones OPCION EQU H'81' ;Registro de configuración de periféricos TRISA EQU H'85' ;Registro de control de dirección del puerto A TRISB EQU H'86' ;Registro de control de dirección del puerto B ;----- STATUS Bits -------------------------------------------------------IRP EQU .7 ;Bit selector bancos del FSR, no se usa en el PIC16F84 RP1 EQU .6 ;Bit alto de selección de bancos RAM en direcc. directo RP0 EQU .5 ;Bit bajo de selección de banco RAM en direcc. directo TO EQU .4 ;Bit de estado del micro PD EQU .3 ;Bit de estado del micro Z EQU .2 ;Bandera de resultado cero DC EQU .1 ;Bandera de semiacarreo en sumas y restas CY EQU .0 ;Bandera de acarreo en sumas y restas ;----- INTCON Bits -------------------------------------------------------GIE EQU .7 ;Habilitación general de todas las interrupciones EEIE EQU .6 ;Mascara de interp final del ciclo de escritura EEPROM T0IE EQU .5 ;Mascara de interrupción por desborde del TIMER0 INTE EQU .4 ;Mascara de interrupción por evento en RB0 RBIE EQU .3 ;Mascara de interrupción por cambios en RB4-RB7 T0IF EQU .2 ;Bandera de aviso de desborde de TIMER0 INTF EQU .1 ;Bandera de aviso de evento en RB0 RBIF EQU .0 ;Bandera de aviso de cambio en el nible alto del puerto B ;----- OPTION Bits -------------------------------------------------------RBPU EQU .7 ;Habilitación de pull-up en el PB INTA EQU .6 ;Selector de flanco activo de RB0 T0CS EQU .5 ;Selector de fuente de incremento del TIMER0 T0SE EQU .4 ;Selector de flanco activo de RA4 PSA EQU .3 ;Selector de uso del pre-escalador PS2 EQU .2 ;Bit de configuración del pre-escalador PS1 EQU .1 ;Bit de configuración del pre-escalador PS0 EQU .0 ;Bit de configuración del pre-escalador ;Declaro las variables propias del ejercicio VAR1 EQU 0x20 ;Variable de intercambio con el puerto B K2 EQU 0x21 NN1 EQU 0x0C - 17 - NN2 EQU 0x10 ;Comienzo el programa colocando el programa en la posición ROM donde se buscara la primera ;instrucción al salir de reset ORG 0x000 COMIENZO goto PRINCIPIO ORG 0x004 VECTOR_DE_INTERRUPCION SUBRUTINAS TEMPORIZAR movlw movwf NN2 K2 bcf INTCON,T0IF ;Reseteo el aviso de desborde btfss goto INTCON,T0IF LAZO2 ;Detecto el desborde de TMR0 movlw movwf NN1 TMR0 ;Recargo el TMR0 decfsz goto K2,F LAZO1 ;Cuento los desbordes de TMR0 ;Contador de desbordes del TMR0 LAZO1 LAZO2 return ACTUALIZAR bcf btfss bsf rlf return STATUS,CY VAR1,.7 STATUS,CY VAR1,F movf movwf swapf movwf return VAR1,W PORTA VAR1,w PORTB MOSTRAR ;*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-**-*-*ORG 0x100 PRINCIPIO ;Lo primero es setear los puertos bsf STATUS,RP0 ;Cambio al Banco 1 movlw 0x00 ;Cargo valor para que el puerto B movwf TRISB ; sea salidas ;El puerto A no lo uso ;Seteo el funcionamiento del TMR0 bcf OPCION,T0CS ;TMR0 incrementado por CK bcf OPCION,PSA ;Pre-escalador aplicado al TMR0 bsf OPCION,PS0 bsf OPCION,PS1 bsf OPCION,PS2 ;Seteo pre-escalador a 1/256 - 18 - bcf movlw movwf STATUS,RP0 NN1 TMR0 ;Cambio al Banco 0 ;Termino de setear los periféricos y comienza el programa propiamente dicho INICIO movlw 0xf0 movwf VAR1 ;Inicializo variable de intercambio con el PB LOOP call MOSTRAR call ACTUALIZAR call TEMPORIZAR goto LOOP ;El programa no tiene fin END ;Pero el archivo a compilar si Interrupciones Son señales externas a la CPU. Generan desvíos en la secuencia del programa principal hacia una subrutina llamada subrutina de atención a interrupción. La señal externa se llama petición de interrupción. La ocurrencia de la misma puede activa un bit llamado Bandera (FLAG) de solicitud de interrupción. Puede estar habilitada o no para ser atendida según el valor de la máscara de interrupción, representado por un bit. En caso de no estar habilitada pasa inadvertida. Cuando se produce una petición de interrupción se guarda esta señal (por si desaparece) en la bandera de solicitud de interrupción. Si esta habilitada por la mascara de interrupción se produce una atención a la interrupción. -Sucesos automáticos ocurridos sin intervención del programa principal. Evento exterior al CPU Se activa la bandera de solicitud de interrupción Si la mascara de interrupción habilita se produce una atención a la interrupción -Lo cual implica: Se termina de ejecutar la instrucción en curso Se coloca el PC en la pila (STACK) Se deshabilitan todas las interrupciones de igual o menor prioridad y jerarquía. Se carga el PC con el vector de interrupción correspondiente a la bandera de solicitud. El programador debe : Setear la forma de respuesta a las interrupciones al comienzo del programa o durante el mismo. Desarrollar las subrutinas de atención correspondiente a cada posible interrupción a partir de la posición de memoria indicada por el fabricante. Eso implica discriminar cual interrupción fue solicitada, si el micro no lo hace, y generar la respuesta adecuada. Cuidar de no alterar ningún registro usado en el programa principal. Si es necesario guardar una copia en la pila u otro lado para poder restaurarlo antes de salir de la subrutina Al terminar la subrutina, e inmediatamente antes de retornar, resetear la Bandera de Solicitud de interrupción correspondiente a la interrupción atendida. De esa manera si hay alguna nueva solicitud pendiente podrá ser detectada sin problemas. Retornar de la forma adecuada. (habilitando todas las interrupciones y restaurando los registros alterados que se deseen conservar intactos) En este PIC hay 4 formas de interrumpir, cada una con su bandera y su mascara de interrupción. Todos los bits son activos en 1. - 19 - Se puede hacer un esquema del funcionamiento de las interrupciones, donde se observa la dependencia de los avisos de interrupción con sus respectivas mascaras y la habilitación general GIE. T0IF es el aviso de desborde del TIMER0 cuando se incrementa de FFh a 00h. Su mascara es T0IE, que lo habilita cuando vale 1. INTF es el aviso de un flanco valido en RB0, si este esta configurado como entrada. Mediante INTE igual a 1 se habilita. Con el bit OPTION,INTA se elige el flanco válido de RB0 para la interrupción INT. Si vale 1 se activa con el flanco de subida , y si vale 0 se activa con el flanco descendente. RBIF es el aviso de algún cambio en el valor de pines RB4-RB7, que estén configurados como entradas. No discrimina cual es el pin que cambio su valor. Se habilita a interrumpir con el bit RBIE igual a 1. A todo el puerto B (RB0-RB7) se le puede activar un símil de resistencias pull-up de aproximadamente 10kohm. Solo son activadas en los pines configurados como entradas y se mantienen aun en modo de bajo consumo (atención si se activan y se quiere economizar energía). Al entrar en la interrupción se debe determinar cual es la causa de la misma. En el caso de no habilitar ninguna otra fuente es un paso innecesario. La determinación de cual es la fuente se hace verificando las banderas de aviso de interrupción. En el caso de desborde del TMR0 es verificando el bit T0IF del registro INTCON. Como la interrupción no es predecible cuando ocurre o no interesa, se debe prever no alterar el programa principal. Los registros más importantes para el mantenimiento normal del programa son W, STATUS y FSR. Los guardamos en registros auxiliares, debido a que este micro no cuenta con una pila de uso general. En la pila solo se guarda el PC. El fabricante recomienda este código. MOVWF W_TEMP ;copy W to temp register, ;could be in either bank SWAPF STATUS,W ;swap status to be saved into W MOVWF STATUS_TEMP ;save status to bank 0 register Previo a salir de la subrutina restauramos el valor de estos registros SWAPF STATUS_TEMP,W ;swap STATUS_TEMP register ;into W, sets bank to original state MOVWF STATUS ;move W into STATUS register SWAPF W_TEMP,F ;swap W_TEMP SWAPF W_TEMP,W ;swap W_TEMP into W Modo Bajo Consumo - SLEEP (Power Down Mode) El modo de bajo consumo, SLEEP o Power Down se entra mediante software. La instrucción sleep ;Entra al micro en modo bajo consumo. El bit PD (STATUS,3) es puesto a cero y el bit TO (STATUS,4 es puesto a uno. Se detiene el modulo del oscilador y del TIMER0. El modulo WDT si esta habilitado es reseteado pero continua funcionado. El consumo de corriente baja a menos de 0,5 mA. Los pines de los puertos seteados como salida mantienen el último valor escrito (1, 0 o alta impedancia). A los pines setados como entradas es aconsejable no dejarlos flotantes sino puestos a algún nivel definido (alto o bajo). Las resistencias de pull-up deben considerarse por su consumo de corriente si se deja el pin a nivel bajo. - 20 - Solo hay tres formas de sacar al micro de ese estado, despertar (Wake Up). Por Flanco en RB0/INT Por Cambio de Nivel de RB4-RB7 Por Finalizacion del ciclo de escritura en EEPROM Por Reset General (MCLRST) Por desborde del Vigilante (WDT). Genera un reset general interno, pero no pone a cero el pin MCRST EL Timer0 no genera interrupciones debido a que se detiene el oscilador principal. Al ejecutarse la instrucción SLEEP se produce la búsqueda (FETCH) de la siguiente instrucción. Las interrupciones INTF , EEIF y RBIF despiertan al micro si estan habilitadas mediante INTE , EEIE y RBIE. En cuanto se despierta el micro ejecuta la instrucción de la posición siguiente a la instrucción SLEEP, a la cual había hecho su búsqueda antes de entrar en modo bajo consumo. Es aconsejable después de la instrucción SLEEP colocar una instrucción NOP. Si el bit GIE vale 1 antes de entrar en modo de bajo consumo, al despertar por una interrupción salta a la posición 004h, después de ejecutar la instrucción inmediata a SLEEP. Si GIE vale 0 antes de SLEEP, continua con las instrucciones si saltar a 004h. Si la interrupción ocurre durante la ejecución de la instrucción SLEEP , primero se entra completamente en modo de bajo consumo y después se despierta. El despertar dura 1024 ciclos de la frecuencia del oscilador. Para un cristal de 4 Mhz reporesenta 256 microsegundos. . DIRECIONAMIENTO INDIRECTO POR REGISTRO -La instrucción indica, no la posición donde se guarda el dato sino donde se guarda el valor de la posición de memoria. Se invoca el uso de un puntero el cual almacena la posición del dato a usar. Se llama direccionamiento indirecto por registro. Este micro tiene un solo puntero (FSR) para la memoria RAM, pero no tiene instrucciones específicas para usarlo. Cualquier instrucción que direcciona en forma directa la posición cero de RAM o sea el registro INDF, es interpretada como que utiliza al puntero FSR. El registro INDF no tiene implementación física en el hardware. La nomenclatura seria M(Pdat) W o M(FSR) W Se debe asociar este puntero lógico Pdat al único puntero físico FSR. La instrucción o mnemónico es movf 0x00,.0 movf INDF,W Observar que en el mnemónico no se nombra al FSR y se usa la misma instrucción que en el direccionamiento directo. La diferencia esta en el argumento, el cual es 00 o INDF. Estas instrucciones no alteran el valor del FSR. La existencia de más de un banco implica una dificultad si se desea trabajar con registros en ambos bancos. El FSR tiene la capacidad de con sus 8 bit seleccionar completamente un registro en - 21 - particular de un banco determinado. El bit 7 del FSR sirve para determinar en que banco se moverá. Si vale 0 se mueve sobre el banco o y si vale 1 trabaja con el banco 1. Pero como el pic16f84 tiene implementado el banco 1 sobre el banco 0 si direccionamos a 9Eh en realidad se trabaja con la posición 1Eh. Ejercicio: Realizar un contador Grey de 4 bit en el nible bajo del puerto A, que avanza cada 10 pulsos detectados en RA4. Cuando reciba una señal INT el contador volverá al valor inicial. El pulso en nuestros módulos son activos en L (nivel 0). En este ejercicio usamos la interrupción del desborde del timer0 y la petición de interrupción INT. Se involucra a las Banderas de Solicitud de Interrupción T0IF y INTF, a las máscaras de interrupción T0IE y INTF, y a la habilitación general de interrupciones GIE. El final del programa principal es un bucle infinito, no es necesario hacer nada más. Del resto se encarga la interrupción. Este lazo es para no hacer nada más, aunque el programa fuente tiene un final, el micro debe seguir funcionando y esperando el desborde del TMR0. ;Ejercico detectar 10 pulsois por RA4 y variar un generador Grey de 4 bit en el puerto A (RA0RA3) ;Controlado con pin RB0 list p=16f84a __config 0x3FF1 __idlocs 0x0005 ;-------Declaro las variables a usar en el programa fuente----W F EQU EQU .0 .1 ;Destino el registro de trabajo ;Destino el propio registro direccionado ;----- Register Files-----------------------------------------------------INDF EQU H'00' ;Registro auxiliar para direcc. Indirecto por registro TMR0 EQU H'01' ;Registro de buffer del TIMER0 PCL EQU H'02' ;Parte baja del PC STATUS EQU H'03' ;Palabra de estado del programa FSR EQU H'04' ;Puntero de la memoria RAM para direcc. Indirecto PORTA EQU H'05' ;Buffer de los pines RA0-RA4 PORTB EQU H'06' ;Buffer de los pines RB0-RB7 INTCON EQU H'0B' ;Registro de control de interrupciones OPCION EQU H'81' ;Registro de configuración de periféricos - 22 - TRISA TRISB EQU EQU H'85' H'86' ;Registro de control de dirección del puerto A ;Registro de control de dirección del puerto B ;----- STATUS Bits -------------------------------------------------------IRP EQU .7 ;Bit de selección bancos para el FSR RP1 EQU .6 ;Bit alto de selección de bancos RAM en direcc. directo RP0 EQU .5 ;Bit bajo de selección de banco RAM en direcc. directo TO EQU .4 ;Bit de estado del micro PD EQU .3 ;Bit de estado del micro Z EQU .2 ;Bandera de resultado cero DC EQU .1 ;Bandera de semiacarreo en sumas y restas CY EQU .0 ;Bandera de acarreo en sumas y restas ;----- INTCON Bits -------------------------------------------------------GIE EQU .7 ;Habilitación general de todas las interrupciones EEIE EQU .6 ;Mascara de interrup final del ciclo de escritura EEPROM T0IE EQU .5 ;Mascara de interrupción por desborde del TIMER0 INTE EQU .4 ;Mascara de interrupción por evento en RB0 RBIE EQU .3 ;Mascara de interrupción por cambios en RB4-RB7 T0IF EQU .2 ;Bandera de aviso de desborde de TIMER0 INTF EQU .1 ;Bandera de aviso de evento en RB0 RBIF EQU .0 ;Bandera de aviso de cambio en el nible alto del puerto B ;----- OPTION Bits -------------------------------------------------------RBPU EQU .7 ;Habilitación de pull-up en el PB INTA EQU .6 ;Selector de flanco activo de RB0 T0CS EQU .5 ;Selector de fuente de incremento del TIMER0 T0SE EQU .4 ;Selector de flanco activo de RA4 PSA EQU .3 ;Selector de uso del pre-escalador PS2 EQU .2 ;Bit de configuración del pre-escalador PS1 EQU .1 ;Bit de configuración del pre-escalador PS0 EQU .0 ;Bit de configuración del pre-escalador ;Declaro mis variables propias AUX_W EQU 0x10 AUX_ST EQU 0x11 DATO EQU 0x12 PDAT EQU FSR ORIG EQU 0x20 ORG 0x0000 RESET goto PRINCIPIO ORG 0x0004 INTERRUPCION ;Primero guardo los registros W y STATUS movwf AUX_W swapf STATUS,W movwf AUX_ST ;Verifico si la interrupcion la realizop el Timer0 btfsc INTCON,T0IF call ACTUALIZAR ;Verifico si la interrupcion es por reinicio de RB0/INT btfsc INTCON,INTF call REINICIA ;Antes de irme recupero los registros STATUS y W swapf AUX_ST,W movwf STATUS - 23 - swapf swapf retfie AUX_W,F AUX_W,W ;Retorno de las interrupciones ;********* ACTUALIZAR movlw movwf 0xF6 TMR0 movf movwf INDF,W PORTA incf PDAT,F bcf INTCON,T0IF decfsz return DATO,F movlw movwf 0x10 DATO movlw movwf ORIG PDAT ;Después de 16 símbolos vuelvo a empezar return ;*************** REINICIA movlw movwf 0x10 DATO movlw movwf ORIG PDAT call ACTUALIZAR bcf return INTCON,INTF ;.-.----.-..--.-.-.-.-.-.----....-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. ;.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. ORG 0x0100 PRINCIPIO ;Primero seteamos periféricos - puertos bsf STATUS,RP0 movlw b'11110000' movwf TRISA movlw b'00000001' movwf TRISB ;Seteamos periféricos - timer0 bsf OPCION,T0CS bsf OPCION,PSA ;Seteo interrupciones bsf INTCON,T0IE bsf INTCON,INTE ;Volvemos al banco 0 bcf STATUS,RP0 ;Si no actualizo no se nota que reinicie ;Cambio de Banco ;Fuente del TIMER0 es RA4 ;Sin pre-escalador ;Habilito la interrupción por TIMER0 ;Habilito la interrupción por RB0/INT ;Cambio al banco 0 - 24 - INICIO ;Cargar la tabla es lo primero TABLA movlw b'00000000' movwf 0x20 movlw b'00000001' movwf 0x21 movlw b'00000011' movwf 0x22 movlw b'00000010' movwf 0x23 movlw b'00000110' movwf 0x24 movlw b'00000111' movwf 0x25 movlw b'00000101' movwf 0x26 movlw b'00000100' movwf 0x27 movlw b'00001100' movwf 0x28 movlw b'00001101' movwf 0x29 movlw b'00001111' movwf 0x2A movlw b'00001110' movwf 0x2B movlw b'00001010' movwf 0x2C movlw b'00001011' movwf 0x2D movlw b'00001001' movwf 0x2E movlw b'00001000' movwf 0x2f ;Cargo los valores en la RAM ;Así los traigo con el puntero ;Seteo inicio del TIMER0 y otros valores movlw 0xF6 movwf TMR0 movlw movwf 0x10 DATO movlw movwf ORIG PDAT bcf bsf INTCON,T0IF INTCON,GIE LAZO GOTO LAZO end - 25 - DIRECCIONAMIENTO INDEXADO Este micro solo posee un puntero para memoria RAM, y no aceptar cargar datos en la memoria de programa. Pero se puede usar el contador de programa PC para obtener datos guardados en la ROM de programa. El PC siempre guarda la dirección de la próxima instrucción a ejecutar. *El PC se pude alterar a través de 2 registros, PCL y PCLATH PCL - Registro de lecto/escritura copia los bit 0 a bit 7 del PC. PCLATH - Registro de solo escritura permite alterar del bit 8 al bit 12. Cualquier operación sobre PCL altera al PC, o sea a la secuencia del programa, y vuelca PCLATH en los bit 8 a bit 13 del PC. Este salto es un GOTO COMPUTADO. Un desborde o borrow en PCL no afecta a los bits altos del PC. *La instrucción addwf VAR,F suma W al registro VAR y guarda el resultado en VAR. Si esta instrucción se aplica al PCL, se altera el PC según el resultado de esta instrucción del valor cargado en PCLATH. Lo cargado en PCLATH no se afecta a menos que sea escrito, pues no lee al PC sino que lo carga solamente. Si W = 3F , PCLATH = 02 y PC=0110 por lo tanto PCL = 10 addwf PCL,F Da como resultado PCL = 4F entonces PC=024F Se produce un salto hacia delante en el programa Si W = 1A , PCLATH=01 y PC = 1F3 entonces PCL = F3 addwf PCL,F Da como resultado PCL = 0D entonces PC = 010D Se produce un salto hacia atrás en el programa. *La instrucción retfie retfie k produce el retorno de una subrutina con el valor literal k cargado en W. k ; Pila PC y K W Ejercicio: Realizar un contador Johnson de 8 bit que el nible bajo aparezca en el nible bajo del puerto a y el nible alto en el nible bajo del puerto B. Cada elemento se mostrara durante 2 segundos. Mediante botones en el nible alto del puerto B se controlara su funcionamiento. Utilizar interrupción del Timer0 y del RB4-RB7. RB7 reinicia el contador RB6 detiene el contador y pone a dormir el chip RB5 despierta el contador. - 26 - Se ajusta el pre-escalador en 1/64. El TMR0 parte del valor 06h, con lo cual el desborde se produce cada 16000 ciclos de la señal CK. Contando 125 desbordes del TMR0 transcurre 2 segundo. En este programa se utiliza una palabra de estado propia del programador para que distintas partes (subrutinas) del programa se comuniquen que se esta haciendo. Los bits STOP y TEMP nos indican si se esta escribiendo , despertando poniendo a dormir el micro. ;Ejercicio de Contador johnson de 8 salidas con teclas de control ; por interrupcion en el puerto B y temporizacion con interrupcion de TIMER0 list __config __idlocs p=16f84a 0x3FF1 0x0007 ;-------Declaro las variables a usar en el programa fuente----W F EQU EQU .0 .1 ;Destino el registro de trabajo ;Destino el propio registro direccionado ;----- Register Files-----------------------------------------------------INDF EQU H'00' ;Registro auxiliar para direcc. Indirecto por registro TMR0 EQU H'01' ;Registro de buffer del TIMER0 PCL EQU H'02' ;Parte baja del PC STATUS EQU H'03' ;Palabra de estado del programa FSR EQU H'04' ;Puntero de la memoria RAM para direcc. Indirecto PORTA EQU H'05' ;Buffer de los pines RA0-RA4 PORTB EQU H'06' ;Buffer de los pines RB0-RB7 INTCON EQU H'0B' ;Registro de control de interrupciones OPCION EQU H'81' ;Registro de configuración de periféricos TRISA EQU H'85' ;Registro de control de dirección del puerto A TRISB EQU H'86' ;Registro de control de dirección del puerto B ;----- STATUS Bits -------------------------------------------------------IRP EQU .7 ;Bit de selección bancos para el FSR RP1 EQU .6 ;Bit alto de selección de bancos RAM en direcc. directo RP0 EQU .5 ;Bit bajo de selección de banco RAM en direcc. directo TO EQU .4 ;Bit de estado del micro PD EQU .3 ;Bit de estado del micro Z EQU .2 ;Bandera de resultado cero DC EQU .1 ;Bandera de semiacarreo en sumas y restas CY EQU .0 ;Bandera de acarreo en sumas y restas ;----- INTCON Bits -------------------------------------------------------GIE EQU .7 ;Habilitación general de todas las interrupciones EEIE EQU .6 ;Mascara de interrup final del ciclo de escritura EEPROM T0IE EQU .5 ;Mascara de interrupción por desborde del TIMER0 INTE EQU .4 ;Mascara de interrupción por evento en RB0 RBIE EQU .3 ;Mascara de interrupción por cambios en RB4-RB7 T0IF EQU .2 ;Bandera de aviso de desborde de TIMER0 INTF EQU .1 ;Bandera de aviso de evento en RB0 RBIF EQU .0 ;Bandera de aviso de cambio en el nible alto del puerto B ;----- OPTION Bits -------------------------------------------------------RBPU EQU .7 ;Habilitación de pull-up en el PB INTA EQU .6 ;Selector de flanco activo de RB0 T0CS EQU .5 ;Selector de fuente de incremento del TIMER0 T0SE EQU .4 ;Selector de flanco activo de RA4 PSA EQU .3 ;Selector de uso del pre-escalador PS2 EQU .2 ;Bit de configuración del pre-escalador PS1 EQU .1 ;Bit de configuración del pre-escalador PS0 EQU .0 ;Bit de configuración del pre-escalador ;Variables propias - 27 - W_AUX ST_AUX DATO VALOR RB7 RB6 RB5 ESTADO STOP TEMP K2 NNt NN2 EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU 0x13 0x12 0x11 0x10 .7 .6 .5 0x16 .4 .2 0x15 0x06 0x7D ;########## comienzan las instrucciones ### ORG 0x0000 RESET goto PRINCIPIO ;----------------------------------------------------------------------------------------;________________________________________________________ ORG 0x0004 ;VECTOR DE INTERRUPCIÓN INTERRUPCIONES movwf W_AUX movf STATUS,W movwf ST_AUX ;Termine el ingreso a las interrupciones ;Salvo el valor de W ;Salvo el valor del STATUS btfsc INTCON,T0IF call btfsc TIMER0 INTCON,RBIF ;Verifico si la interrupcion ;es por cambio en el puerto b CONTROL ;Llamo a la rutina de atencion ; de las teclas call ;Verifico si la interrupcion ;es por desborde del TMR0 IRNOS ;Debo volver con recuperacion de los datos de W y STATUS swapf ST_AUX,w ;Lo complicado es recuperar movwf STATUS ;STATUS intacto, pues algunos swapf W_AUX,F ;movimientos alteran Z swapf W_AUX,W retfie ;Retorno de interrupciones ;y las habilito ;!!!!!! Subrutina de atencion a los desborde del TIMER0 !!!!!! TIMER0 movlw NNt movwf TMR0 ;Reinicio el contador TMR0 bcf INTCON,T0IF ;Bajo la bandera de interrupcion decfsz goto movlw movwf K2,F CUENTA NN2 K2 bsf ESTADO,TEMP ;Marco la finalizacion de 1 seg. ;Recargo el valor de K2 CUENTA return ;Retorno al programa en la - 28 - ;seccion de interrupciones ;!!!!! Subrutina de atencion a las teclas en RB7-RB5 !!!!!!!!!!! CONTROL btfsc PORTB,RB7 ;Verifico si RB7 esta activo goto SEGUIR RESETEAR movlw 0x10 movwf DATO ;Reinicio el contador bsf ESTADO,TEMP ;Activo aviso de escritura goto VUELTA SEGUIR btfss PORTB,RB5 ;Verifico si RB5 esta activo bcf ESTADO,STOP PARAR btfss PORTB,RB6 ;Verifico si RB6 esta activo bsf ESTADO,STOP ;Por ser la ultima verificación tiene prioridad sobre RB5 VUELTA bcf INTCON,RBIF ;Limpio la bandera de interrupción por puerto B return ;Termine de verificar teclas ;________________________________________________________________________________ ____ ;!!!!! Terminaron las subrutinas de atención a interrupciones !!!!!! ;------------------------------------------------------------------------------------;Subrutina propias ACTUALIZAR decfsz ;Se encarga de ajustar el ;próximo símbolo a exhibir ;Actualizo el valor del orden el valor a DATO,F mostrar goto movlw movwf BUSCAR_VALOR movf addwf nop retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw BUSCAR_VALOR 0x10 DATO ;Reinicio el valor de DATO DATO,W PCL,F b'00000000' b'00000001' b'00000011' b'00000111' b'00001111' b'00011111' b'00111111' b'01111111' b'11111111' b'11111110' b'11111100' b'11111000' b'11110000' b'11100000' b'11000000' b'10000000' DORMIDA ;Pone a dormir el micro ;hasta nuevo aviso por RB5 btfss goto sleep nop ESTADO,STOP DESPERTAR ;La línea nop es para asegurarme que - 29 - ;atiende la interrupción antes del salto goto DORMIDA DESPERTAR return MOSTRAR movwf movwf swapf movwf return VALOR PORTA VALOR,W PORTB ;El noble bajo aparece en el PA ;EL nible alto en RB0-RB3 ;________________________________________________________________________________ _ ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ORG 0x0100 PRINCIPIO ;Seteo de perifericos- PUERTOS bsf STATUS,RP0 movlw b'00000000' movwf TRISA movlw b'11110000' movwf TRISB ;Cambio al banco 1 para setear los perifericos ;Seteo TIMER0 bcf bcf bsf bsf bcf OPCION,PSA OPCION,T0SE OPCION,PS2 OPCION,PS1 OPCION,PS0 ;Seteo Interupciones bcf bcf bSf bsf INTCON,RBIF INTCON,T0IF INTCON,RBIE INTCON,T0IE BCF STATUS,RP0 ;cAMBIO AL BANCO 0 ;Fin del seteo de perifericos ;************************************************************************************ INICIO movlw movwf movlw movwf bcf bcf bsf NNt TMR0 ;Cargo valor inicial para el TIMER0 0x10 DATO ;CARGO el primer elemento del contador ESTADO,STOP ;Seteo para arrancar sin detenerme ESTADO,TEMP ;Seteo indicador de un segundo INTCON,GIE ;Habilito las interrupciones call call ACTUALIZAR ;LLamo a la subrutina que cambia de elemento MOSTRAR ;Muestro el elemento en los puertos bcf ESTADO,TEMP ;Bajo la bandera de 1 segundo call DORMIDA LOOP ESPERA ;Paso a verificar si debo detener el micro - 30 - btfss goto ESTADO,TEMP ESPERA goto LOOP END - 31 - Ejercicio: Realizar un conversor binario a BCD. Por los 5 pin del puerto A entra un valor binario el cual aparece codificado en BCD por el puerto B. Utilizar la obtención de datos mediante direccionamiento indexado. El uso del direccionamiento indirecto supone el uso de una tabla. En este micro en particular solo puede ser una tabla en la memoria RAM y su puntero el FSR. Se dedicara una rutina a cargar la tabla en la memoria RAM antes de comenzar el programa. ;Conversor de Binario a BCD del puertoa al puerto B condireccionamiento indexado ; primero seteamos Palabra de Configuración LIST p=16f84 ;Indico compilar para el PIC16F84A __CONFIG 0x3FF1 ;Selecciono XT, PWTE, No WDT y No CP __IDLOCS 0x0008 ;Identifico el software ;Declaro los nombres de todos los SFR (registros de uso especial) ;Como el micro trata a los puertos como registros internos se le puede aplicar cualquier ; operación valida para los SFR ;-------Declaro las variables a usar en el programa fuente----W F EQU EQU .0 .1 ;Destino el registro de trabajo ;Destino el propio registro direccionado ;----- Register Files-----------------------------------------------------INDF EQU H'00' ;Registro auxiliar para direcc. Indirecto por registro TMR0 EQU H'01' ;Registro de buffer del TIMER0 PCL EQU H'02' ;Parte baja del PC STATUS EQU H'03' ;Palabra de estado del programa FSR EQU H'04' ;Puntero de la memoria RAM para direcc. Indirecto PORTA EQU H'05' ;Buffer de los pines RA0-RA4 PORTB EQU H'06' ;Buffer de los pines RB0-RB7 INTCON EQU H'0B' ;Registro de control de interrupciones OPCION EQU H'81' ;Registro de configuración de periféricos TRISA EQU H'85' ;Registro de control de dirección del puerto A TRISB EQU H'86' ;Registro de control de dirección del puerto B ;----- STATUS Bits -------------------------------------------------------IRP EQU .7 ;Bit selector bancos del FSR, no se usa en el PIC16F84 RP1 EQU .6 ;Bit alto de selección de bancos RAM en direcc. directo RP0 EQU .5 ;Bit bajo de selección de banco RAM en direcc. directo TO EQU .4 ;Bit de estado del micro PD EQU .3 ;Bit de estado del micro Z EQU .2 ;Bandera de resultado cero DC EQU .1 ;Bandera de semiacarreo en sumas y restas CY EQU .0 ;Bandera de acarreo en sumas y restas ;----- INTCON Bits -------------------------------------------------------GIE EQU .7 ;Habilitación general de todas las interrupciones - 32 - EEIE T0IE INTE RBIE T0IF INTF RBIF EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU .6 .5 .4 .3 .2 .1 .0 ;Mascara de interp. final del ciclo de escritura EEPROM ;Mascara de interrupción por desborde del TIMER0 ;Mascara de interrupción por evento en RB0 ;Mascara de interrupción por cambios en RB4-RB7 ;Bandera de aviso de desborde de TIMER0 ;Bandera de aviso de evento en RB0 ;Bandera de aviso de cambio en el nible alto del puerto B ;----- OPTION Bits -------------------------------------------------------RBPU EQU .7 ;Habilitación de pull-up en el PB INTA EQU .6 ;Selector de flanco activo de RB0 TOCS EQU .5 ;Selector de fuente de incremento del TIMER0 TOSE EQU .4 ;Selector de flanco activo de RA4 PSA EQU .3 ;Selector de uso del pre-escalador PS2 EQU .2 ;Bit de configuración del pre-escalador PS1 EQU .1 ;Bit de configuración del pre-escalador PS0 EQU .0 ;Bit de configuración del pre-escalador ;------------ Declaro todas las constantes, etiquetas y variables a usar-------------;No se usa variables propias ;Comienzo el programa colocando el programa en la posición ROM donde se buscara la primera ;instrucción al salir de reset ORG 0x000 COMIENZO goto PRINCIPIO ORG 0x004 VECTOR_DE_INTERRUPCION SUBRUTINAS CONVERSOR goto BINBCD ;Salto a la pagina 02 de la ROM ;*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*ORG 0x100 PRINCIPIO ;Lo primero es setear los puertos bsf STATUS,RP0 ;Cambio al Banco 1 movlw 0x00 ;Cargo valor para que el puerto B movwf TRISB ; sea salidas movlw 0xFF ;Cargo valor para que el PA sea todo entradas movwf TRISA bcf STATUS,RP0 ;Cambio al Banco 0 ;Seteo el valor de PCLATH para ajustar el valor de la suma con PCL movlw 0x02 movwf PCLATH ;02h es la pagina en que esta la subrutina ;-*-*-*-*-*-*-*-*-*--*-*-*-*-*-*-*-*-*---*-*-*-*-*-*-*-*-*--*---*-*-*-*-*-*-*-*-*;Termino de setear los periféricos y comienza el programa propiamente dicho INICIO movf call movwf PORTA,W ;Leo el binario de 5 dígitos del puerto A CONVERSOR ;Cambio de binario a BCD PORTB - 33 - goto INICIO ;El programa no tiene fin ;El programa principal termino pero después de él se coloca una subrutina que viene ;de la página 00 ORG 0x200 addwf retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw retlw PCL,F 0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 0x10 0x11 0x12 0x13 0x14 0x15 0x16 0x17 0x18 0x19 0x20 0x21 0x22 0x23 0x24 0x25 0x26 0x27 0x28 0x29 0x30 0x31 0x32 BINBCD ;Fin de la tabla ROM END - 34 - CONTROL DE MECANISMOS Control de Motores Paso a Paso Los motores paso a paso son motores de movimiento discreto. Necesitan un control logico para alimentar sus bobinas. Los microcontroladores permiten hacerlo con mucha exactitud y flexibilidad al momento de modificar la secuencia. Los parámetros mas importantes de estos motores son: Angulo de paso. Variación angular mínima al cambiar el valor de entrada. Torque de paso. Fuerza que desarrolla para girar el eje. Fuerza de frenado. Oposición a ser sacado de una posición estable. Velocidad máxima. La mayor rapidez de cambio de posición sin perder el paso. Se pueden controlar dentro de cierto límite la velocidad y aceleración angular. Se fabrican con 3, 4 u 8 hilos de control. Los motores de 4 hilos son similares a los motores de 8 hilos. En estos últimos, si sus bobinas se conectan de a dos en anti-paralelo, se controla como de 4 hilos. En general pueden quedar estáticos. Es decir mantener velocidad cero. E inclusive se les define un torque necesario para cambiar de su posición angular. Los motores de tres líneas, tienen un valor máximo para la duración del pulso a aplicar. No aceptan velocidad cero, debido a que sus bobinas son de baja resistencia óhmica. Se usan en situaciones donde no es necesario controlar posición angular, solo velocidad y aceleración angular. Todos tienen en común que usan en sistemas digitales para controlarlos. Motor de 4 bit Consideremos el caso de un motor de 4 hilos de control. Se le van dando valores que activen en orden las bobinas del motor. Hecho en la secuencia correcta el motor va dando pasos de n grados (un paso) o de n/2 grados (medio paso) en cada cambio. Hoy en día la tecnología permite hacer n = 7,5. Consideremos el caso del sistema con cuatro hilos de control. Podemos tener 2 secuencia según se desee mover de a paso o de a medio paso. Se le van dando estados al sistema. Al cambiar de un estado a otro podemos hacerlo avanzar o retroceder un paso o medio paso. Secuencia para moverse un paso Para mover medio paso D C B A D C B A 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 - 35 - Trataremos el caso de un motor de paso conectado al nible bajo del puerto MOTOR. Y que es comandado por los byte 0 y 1 del puerto TECLADO, para hacer avanzar y retroceder el motor respectivamente. Debemos recordar cual es el estado en que estamos para decidir cual será el siguiente. Si es el mismo el motor estará quieto y frenado. El microcontrolador es capaz de variar el comando mas rápido de lo que el motor es capaz de seguir. Se hace una pausa entre un dato presentado y otro, cuanto mas cortas sean mas rápido variara su posición el motor. El limite lo dispone las características físicas del motor. Si se excede se dice que el motor pierde el paso. Una técnica es usar una tabla con los valores ordenados de la secuencia y tener un vector que lo recorra. Según el vector aumente o disminuya recorrerá la secuencia hacia adelante o atrás. Veremos el caso con avances de un paso. La tabla seria Ptabla FF Primer valor de la tabla es un marcador del inicio de secuencia +1 05 +2 09 +3 0A +4 06 +5 FF Último valor de la tabla es un marcador del fin de secuencia - 36 - Decoder, Shift Decoder o Decodificador Angular Al variar la posición angular de su eje, el decodificador genera dos ondas rectangulares en cuadratura. O dos trenes de pulsos desfasados 90º grados. Habiendo más de una tecnología para fabricarlos, solo nos interesa interpretar y manejar sus señales de salida. Puede darse dos casos para la relación entre las señales. Caso a: Caso b: La diferencia entre ambos casos es el valor de la señal 1 al ocurrir el flanco ascendente de la señal 2. En el caso A vale 1 y en el caso B vale 0. En el caso A el sentido de giro es uno, y en el caso B el sentido es el opuesto. Contando el número de pulsos de cualquiera de las dos señales se puede determinar el ángulo variado. El fabricante suministra el número de grados por pulso o el número de pulsos por vuelta. Consideremos un ejemplo de programa para leer un sensor de esta clase. Usaremos la interrupción por flanco en RB7 para detectar los flancos de la señal S1. Detectar el flanco de S1 mediante una interrupción nos permite reducir el software o sea simplificar el programa. Todo lo hecho por software disminuye el hardware y viceversa. Cuando es necesario determinar la velocidad de giro y el sentido de giro. Se presenta el limite de cuando consideramos velocidad cero. Consideramos que después de cierto tiempo (velocidad mínima) el decoder esta detenido. Se utiliza la interrupción de TMR0 para contar el tiempo que dura cada pulso. Debido a no saber donde quedara quieto el decoder se debe medir el tiempo para el nivel bajo y alto de S1. Consideramos que a la mínima velocidad la duración del pulso será máxima. Nuestro contador de tiempo debe ser lo suficientemente grande como para no desbordarse. Alcanza con utilizar más registros para aumentar el tamaño del contador A partir de que ocurre el flanco en S1 determinamos el sentido de giro. Activamos un contador decreciente. El contador disminuye con cada desborde del TMR0. Se reinicia cada vez que S1 cambia de valor. Debido a que la duración depende de la velocidad angular del eje y esta puede variar, no siempre será una señal simétrica. Cuando nuestro contador sea cero decimos que el decoder esta detenido. Nuestro otro limite es la velocidad máxima. La duración del TMR0 nos debe permitir detectar la máxima velocidad. - 37 - ;Programa para el manejo de un decoder ;Primero elegimos la clase de micro a usar y seteamos la palabra de configuración. LIST p=16f84 __CONFIG 0x3FF1 ;Seteo XT, No CP, No WDT, PWRTE __IDLOCS 0x00C0 ;Le asigno un número arbitrario ;-------Declaro las variables a usar en el programa fuente----W EQU H'0' F EQU H'1' ;----- Register Files-----------------------------------------------------INDF EQU H'0000' TMR0 EQU H'0001' PCL EQU H'0002' STATUS EQU H'0003' FSR EQU H'0004' PORTA EQU H'0005' PORTB EQU H'0006' INTCON EQU H'000B' OPCION EQU H'0081' TRISA EQU H'0085' TRISB EQU H'0086' ;----- STATUS Bits -------------------------------------------------------IRP EQU H'0007' RP1 EQU H'0006' RP0 EQU H'0005' TO EQU H'0004' PD EQU H'0003' Z EQU H'0002' DC EQU H'0001' CY EQU H'0000' ;----- INTCON Bits -------------------------------------------------------GIE EQU H'0007' EEIE EQU H'0006' T0IE EQU H'0005' INTE EQU H'0004' RBIE EQU H'0003' T0IF EQU H'0002' INTF EQU H'0001' RBIF EQU H'0000' ;----- OPTION Bits -------------------------------------------------------RBPU EQU H'0007' ;Habilitación de resistencias pull-up en PORTB INTA EQU H'0006' ;Selector de flanco activo de RB0 TOCS EQU H'0005' ;Selector de fuente para TMR0 TOSE EQU H'0004' ;Flanco de activación de RA4/TOCKI PSA EQU H'0003' ;Destino del pre-escalador PS2 EQU H'0002' ;Selectores del valor del pre-escalador PS1 EQU H'0001' PS0 EQU H'0000' ;------------Declaro mis propias variables, constantes y etiquetas----------ORG 0x000 goto PRINCIPAL INICIO ORG INTERRUPCIONES movf ;Salto por encima del comienzo ;de las subrutinas e interrupciones 0x004 AUX1 ;Guardo W - 38 - movwf STATUS,W movf AUX2 movwf FSR,W movf AUX3 DETERMINO_INTERRUPCION btfsc INTCON,RBIF goto FLANCO_S1 ;Guardo STATUS ;Guardo FSR ;Detecto si es por cambio en S1 btfsc goto INTCON,T0IF TIMER0 ;Detecto si es por desborde del Timer0 movwf movf movwf movf movwf AUX3,W FSR AUX2,W STATUS AUX1,W ;Recupero FSR ;Recupero ;Recupero STATUS ;Recupero W VOLVER retfie TIMER0 decfsz goto decfsz goto bcf CONT1,F SALTO1 CONT2,F SALTO1 INTCON,T0IE movlw movf bcf goto 0xFA TMR0 INTCON,T0IF VOLVER ;Proceso desborde del timer0 ;Decremento contador bajo ;Decremento contador alto ;Deshabilito TMR0 por estar detenido ;el decoder y llegar a cero el contador SALTO1 ;Reinicio el timer0 ;Limpio el aviso de desborde ;Voy a retornar correctamente ;Proceso flanco en S1. Según el flanco , el valor de S2 significa un sentido u otro de giro FLANCO_S1 ;Elijo según sea el flanco de S1 btfsc PORTB,S1 ;Si S1 vale cero busco detectar flanco goto F_SUBIDA ;de subida, y si es 1el de bajada F_BAJADA ;Si S2 vale 0 horario, si vale 1 antihorario movlw HORA btfsc PORTB,S2 ;Determino valor de S2 movlw ANTIHORA movf SENTIDO ;---- Ajusto INTA para el próximo flanco bsf STATUS,RP0 ;Cambio de Banco bsf OPCION,INTA ;Debo detectar ascendentes bcf STATUS,RP0 ;Cambio de Banco goto DECODER F_SUBIDA ;Si S2 vale 1 Horario, si vale 0 antihorario movlw HORA btfss PORTB,S2 ;Determino valor de S2 movlw ANTIHORA movf SENTIDO ;---- Ajusto INTA para el próximo flanco bsf STATUS,RP0 ;Cambio de Banco bcf OPCION,INTA ;Debo detectar descendentes bcf STATUS,RP0 ;Cambio de Banco ;-----Guardo ultima velocidad del decoder------------------DECODER movwf CONT1,W movf VELO1 ;Guardo velocidad baja movwf CONT2,w movf VELO2 ;Guardo velocidad alta - 39 - movlw movf movf movlw movf 0xFF CONT1 CONT2 0xFA TMR0 ;Reinicio contadores de velocidad bsf INTCON,T0IE ;Habilito TMR0 por si estaba enmascarado bcf INTCON,INTF ;Limpio aviso de flanco en S1 ;------------Termine subrutinas de interrupción --------------PRINCIPAL bsf movlw movf movlw movf movlw movf bcf movlw movf STATUS,RP0 0x82 TRISB '10110000'B INTCON '11000110'B OPCION STATUS,RP0 0xFA TMR0 ;Cambio al banco 1 ;S1 entra por RB7 y S2 por RB1 ;Solo me interesan dos líneas del puerto B ; ;Seteo interrupciones. ;Seteo Timer0 con pre-escalador 256 ;Cambio al banco 0 ;Inicializo Timer0 LOOP nop goto END ;No me interesa el programa principal ;Este procesa los datos obtenidos de S1 y S2 LOOP ;Termino el programa con un enter - 40 - CONTROL DE ELEMENTOS MEDIANTE MULTIPLEXION EN EL TIEMPO Multiplexión en el tiempo: Significa atender varios elementos sucesivamente dedicando un periodo pequeño de tiempo a cada uno. El resultado es similar a atender todos los elementos al unísono. Dado un intervalo de tiempo ∆t y n elementos; cada elemento es atendido durante un tiempo ∆t y vuelto a atender en un período n.∆t llamado período de multiplexión. Cada elemento o dispositivo es leído o escrito durante ∆t, que se llama ranura (slot) o ventana de tiempo. Después de atender a todos los elementos vuelve a atender al primero. Esto se logra utilizando una línea del bus de control para cada dispositivo. Mediante estas líneas de control, una per capita, se selecciona con cual elemento se esta actuando. En la grafica del tiempo a pequeña escala se ve como se trabaja con cada uno de los dispositivos en forma individual. A gran escala se ve a todos los dispositivos actuando juntos. Si se encendiera sucesivamente los bit 0, 2 y 4 de un puerto, y si la duración de la temporización es grande se observa la secuencia de encendido de los led. Si la temporización es pequeña se ven los 3 led brillar juntos. Si la velocidad es muy alta brillan poco y si es muy lenta se nota el parpadeo. Se debe buscar una velocidad que permita verlos cómodamente, ni muy rápida ni muy lenta. También hay un límite en el número de elementos que se pueden multiplexar. Cuantos más elementos tengamos más pequeña será la relación de la ranura de tiempo con el periodo del multiplexado [ ∆t/(n.∆)t ] . Este límite depende del hardware de los periféricos a controlar. Matriz de Elementos Si se tienen muchos dispositivos que controlar se recurre a las matrices de elementos. Se acomodan los elementos en subgrupos o columnas. A cada columna se le asigna una línea de control. Todos los elementos de una columna tienen conexión con la misma línea de control de dicho subgrupo. Dentro de cada columna se ordenan los dispositivos para poderles asignar un cardinal (1, 2, 3, etc.) A su vez todos los elementos de igual cardinal (por ejemplo 2) de cada columna (uno por columna) comparten otra línea de control. O sea forman una fila. Así tendrán tantas filas como el orden mayor de cada columna. Cada elemento tiene dos líneas de control, una debido a la columna a la que pertenece, y otra por la fila a la que pertenece. Se identifica cada dispositivo por la combinación de fila y columna por ejemplo: E12 , E22 o E31 Estos ejemplos son de una matriz bidimensional, pero puede extrapolarse a ndimensiones. Cada nueva dimensión agrega una línea de control. - 41 - Multiplexado de Matrices Aunque se puede multiplexar en el tiempo a todos los elementos de un grupo extenso, resulta una ventana muy angosta en relación al periodo. Además de necesitar muchas líneas de control, una por cada elemento. Al configurar la matriz bidimensional cada elemento tiene 2 o más líneas de control, las que comparte con otros elementos. En cada ventana de tiempo se atiende una columna entera. Es decir a todos los elementos de la columna al unísono. De esta manera se puede hacer una ranura más ancha en proporción al período. La atención a cada columna es multiplexada en el tiempo. Se tiene una línea de activación (control) por cada columna, la cual es común a todos los elementos de este subgrupo llamado columna. Manejo de Matrices por Multiplexión en el Tiempo Matriz de salida: En el caso de una matriz de led o sea una matriz de elementos de salida o display de datos, tanto F1-F4 como C1-C4 son salidas. Las filas entregan datos para encender y las columnas para seleccionar. Lo escrito en cada puerto se mantendrá hasta que se re-escriba nuevamente o se reinicie el sistema. Inclusive se mantiene la información en modo SLEEP. Si para las filas y las columnas se usan puertos diferentes, el PIC16F84A no puede escribir en ambos al mismo tiempo, al menos hay dos o tres ciclos de reloj entre la escritura de un puerto y el otro. Se debe coordinar el valor entregado a las filas con el dado a las columnas. Para la columna C1 se presenta el dato D0 en las filas, y así sucesivamente. Para C2 es D1, para C3 es D2 y para C4 es D3. Aunque la velocidad para escribir en un registro, y después en otro, es muy alta los led son dispositivos muy rápidos para brillar. Esto plantea el siguiente problema llamado solapamiento de información. Se escribe en las columnas, o sea se activa una de ellas. Un par de ciclos maquina después (algunos microsegundos) se escribe el dato que le corresponde en las filas. El tiempo que se activa una columna es mucho mayor que un ciclo de instrucción, pasado el mismo se desactiva esa columna y se activa la siguiente. Este cambio de columna se realiza en una sola instrucción de escritura en el puerto que controla las COLUMNAS. Como aún no se ha cambiado lo escrito en las filas, esta presente el dato de la columna anterior. Inmediatamente después (un par de microsegundos) se corrige el dato de las filas al correspondiente con la actual columna. Esto implica que cada columna tendrá presente los datos de la columna anterior durante los primeros microsegundos de su activación. Se debe recordar que los led son muy rápidos para encender, por lo tanto se verá el dato de la columna anterior con un tenue brillo de los led correspondientes. No quedan completamente oscuros. Esto es el solapamiento de información entre las columnas. Se observa como lo escrito en una columna aparece tenue en la siguiente. En un diagrama de tiempo seria: Considerando un acercamiento a la activación de columna - 42 - una El solapamiento esta exagerado en el diagrama. Pero por pequeño que sea puede ser detectado por los dispositivos de salida, dependiendo de la inercia de respuesta. A este problema se le llama solapamiento de información. La forma de solucionar esta situación es no enviar información a las filas antes de cada cambio de columna. Es decir momento antes del cambio de columna dejar las filas sin datos. En este caso seria apagar los led antes del cambio de columna activa. El diagrama de tiempo entonces queda así: Por lo tanto antes de activar una columna (o sea un grupo de dispositivos), se deben apagar (dejar sin información) a todos los elementos de la columna. Luego se activa la nueva columna y después sí presentar los datos correspondientes a la columna actual. Los datos para las filas se deben coordinar con las columnas, se tratan como una estructura y se le asocia en una serie. Por lo tanto se les invoca con un puntero. El usar un puntero permite modificar lo escrito en la matriz de led más fácilmente. Para rotar hacia la izquierda un valor en binario también se le puede sumar a si mismo o sea multiplicarlo por 2. Considerar una matriz de 4 columnas x 8 filas. Realizar un programa que muestre en la matriz de led esta forma Dato 1: E0 Dato 2: B7 Dato 3: F2 Dato 4: DA - 43 - ;Programa de manejo de una matriz de 4x8 puntos formada por LEDs ;La manejo por multiplexion en el tiempo. A intervalos regulares ; mediante interrupcion de TIMER0 escribo en la matriz ;año 2005 LIST p=16f84 __CONFIG 0x3FF1 __IDLOCS 0x0009 ;Declaro nombres de los SFR W F EQU EQU .0 .1 ;Destino el registro de trabajo ;Destino el propio registro direccionado ;----- Register Files-----------------------------------------------------INDF EQU H'00' ;Registro auxiliar para direcc. Indirecto por registro TMR0 EQU H'01' ;Registro de buffer del TIMER0 PCL EQU H'02' ;Parte baja del PC STATUS EQU H'03' ;Palabra de estado del programa FSR EQU H'04' ;Puntero de la memoria RAM para direcc. Indirecto PORTA EQU H'05' ;Buffer de los pines RA0-RA4 PORTB EQU H'06' ;Buffer de los pines RB0-RB7 INTCON EQU H'0B' ;Registro de control de interrupciones OPCION EQU H'81' ;Registro de configuración de periféricos TRISA EQU H'85' ;Registro de control de dirección del puerto A TRISB EQU H'86' ;Registro de control de dirección del puerto B ;----- STATUS Bits -------------------------------------------------------IRP EQU .7 ;Bit de selección bancos para el FSR RP1 EQU .6 ;Bit alto de selección de bancos RAM en direcc. directo RP0 EQU .5 ;Bit bajo de selección de banco RAM en direcc. directo TO EQU .4 ;Bit de estado del micro PD EQU .3 ;Bit de estado del micro Z EQU .2 ;Bandera de resultado cero DC EQU .1 ;Bandera de semiacarreo en sumas y restas CY EQU .0 ;Bandera de acarreo en sumas y restas ;----- INTCON Bits -------------------------------------------------------GIE EQU .7 ;Habilitación general de todas las interrupciones EEIE EQU .6 ;Mascara de interrup final del ciclo de escritura EEPROM T0IE EQU .5 ;Mascara de interrupción por desborde del TIMER0 INTE EQU .4 ;Mascara de interrupción por evento en RB0 RBIE EQU .3 ;Mascara de interrupción por cambios en RB4-RB7 T0IF EQU .2 ;Bandera de aviso de desborde de TIMER0 INTF EQU .1 ;Bandera de aviso de evento en RB0 RBIF EQU .0 ;Bandera de aviso de cambio en el nible alto del puerto B ;----- OPTION Bits -------------------------------------------------------RBPU EQU .7 ;Habilitación de pull-up en el PB INTA EQU .6 ;Selector de flanco activo de RB0 T0CS EQU .5 ;Selector de fuente de incremento del TIMER0 T0SE EQU .4 ;Selector de flanco activo de RA4 PSA EQU .3 ;Selector de uso del pre-escalador PS2 EQU .2 ;Bit de configuración del pre-escalador PS1 EQU .1 ;Bit de configuración del pre-escalador PS0 EQU .0 ;Bit de configuración del pre-escalador ;Defino las variables y constantes propias - 44 - ORIG NNt PDAT FILAS COLUM AUX_W AUX_ST AUX_F K EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU ORG 0x000 goto INICIO 0X20 ;Defino inicio de la tabla 0x06 0x11 PORTB PORTA 0x12 0X13 0X14 0X10 RESET ORG 0x004 INTERRUPCIONES ;Primero salvar los registros importantes ; W, STATUS, FSR, ETC movwf AUX_W ;SAlvo el W swapf STATUS,W movwf AUX_ST ;Salvo el STATUS movf FSR,W movwf AUX_F ;Salvo el FSR para liberar el programa principal ;Verifico si la interrupcion fue por el TMR0 btfsc INTCON,T0IF call ESCRIBIR ;En caso de ser llamo a la subrutina adecuada FIN_INTERRUPCION ;Recupero los registros movf AUX_F,w movwf FSR swapf AUX_ST,W movwf STATUS swapf AUX_W,F swapf AUX_W,W retfie SUBRUTINAS ESCRIBIR movlw movwf movlw movwf movf movwf movf movwf incf incf movf movwf incf ;Recupero el FSR ;Recupero el STATUS ;Recupero W sin alterar STATUS ;Manejo los datos de la matriz como una serie de datos dobles. NNt TMR0 ;Recargo el TMR0 0xFF FILAS ;Apago las filas antes de cambiar de columna PDAT,W FSR ;Cargo el puntero lógico en el puntero físico. INDF,W COLUM ;Cambio de columna PDAT,F FSR,F INDF,W FILAS PDAT,F ;Actualizo el puntero lógico ;Actualizo el puntero físico ;Cargo el nuevo valor de filas para la actual columna ;Actualizo el puntero lógico ;pero no el físico pues no lo utilizo - 45 - decfsz goto K,F VOLVER movlw movwf movlw movwf ORIG PDAT 0x04 K VOLVER bcf ;Verifico si ya escribe en las 4 columnas ;Reinicio los contadores de la matriz INTCON,T0IF return ;Termine con las subrutinas ;Comienza el programa principal ORG 0x0100 INICIO ;Seteo perifericos, ambos puertos como salidas bsf STATUS,RP0 ;Cambio al Banco 1 clrf TRISA clrf TRISB ;Seteo TIMER0 entre cada 128 microseg y 32 mseg bcf OPCION,T0CS ;FUente del TIMER0 es CK bcf OPCION,PSA ;Utiliza el pre-escalador bsf OPCION,PS2 ;Pre-escalador en 1/128 bsf OPCION,PS1 bcf OPCION,PS0 ; bcf movlw movwf STATUS,RP0 ;CAmbio al Banco 0 NNt TMR0 ;Seteo el TMR0 ;Seteo interrupciones bcf INTCON,T0IF bsf INTCON,T0IE ;Por las dudas limpio aviso de interrupcion ;Habilito la interrupcion por TMR0 ;Cargar tabla en la memoria RAM de los datos a enviar por las columnas y las filas movlw 0x01 movwf 0x20 movlw 0xE0 movwf 0x21 movlw 0x02 movwf 0x22 movlw 0xE7 movwf 0x23 movlw 0x04 movwf 0x24 movlw 0xF2 movwf 0x25 movlw 0x08 movwf 0x26 movlw 0xDA movwf 0x27 ;Seteo las variables propias movlw ORIG movwf PDAT movlw 0x04 movwf K - 46 - bsf INTCON,GIE ;Habilito las interrupciones LAZO ;Desarrollo del programa principal goto LAZO END Display de Segmentos: La presentación de información a un operador humano implica que esta debe ser inteligible por el mismo. Para sistemas pequeños una forma es a través de un display de números. Lo estándar es usar display que forma los símbolos con 7 segmentos, pero los hay de 8 y 16 segmentos. Trataremos el caso de un display de 4 dígitos formados por 7 segmentos y un punto para cada digito. Un display de 4 dígitos de 7 segmentos con punto implica tener 32elementos para activar. Podemos utilizar un micro con 32 salidas o multiplexarlas y encender por grupos de 8 elementos. Encendemos un digito por vez, eso se llama multiplexar en el tiempo al display. Si lo hacemos suficientemente rápido veremos los 4 símbolos encendidos sin percibir que parpadean. A cada digito se le asocia con un valor para los segmentos, guardados en una tabla a partir de la posición ORIG. Con variar el contenido del puntero (Pdat) modificamos los segmentos a encender. Y si variamos el contenido de la tabla cambiamos lo escrito en el display, pero la rutina de escritura en el display es la misma. El procedimiento es activar un dígito y encender los segmentos seleccionados para ese digito, guardado en M(Pdat). Para el display que consideramos con los dígitos designados D0, D1, D2 y D3 se le asocian M(ORIG +0), M(ORIG + 1), M(ORIG +2), M(ORIG + 3) Antes de activar cada digito debemos apagar los segmentos, pues estos contienen información del digito anterior. Sino veríamos el símbolo anterior superpuesto con el actual. También se puede hacer al revés, es decir primero apagar todos los digito y seleccionar los segmentos y después encender el digito correspondiente. Cada símbolo debe permanecer presentado un momento antes de seguir escribiendo en el digito siguiente, así se fija la figura de símbolo. A su vez el tiempo debe ser el mismo para todos los dígitos, sino presentarían diferencias en el brillo. A los valores de los segmentos para cada digito se les trata como una serie, de 4 elementos, coordinada con el digito a activar o activado. Considerando este caso: Cada segmento se activa con 0 Cada digito se selecciona con 1 Asociamos cada digito con un bit de la variable DIGITOS y cada segmento con un bit de la variable SEGMENTOS DIGITO,0 selecciona D0 DIGITO,1 selecciona D1 DIGITO,2 selecciona D2 DIGITO,3 selecciona D3 SEGMTO,0 activa a SEGMTO,1 activa b SEGMTO,2 activa c SEGMTO,3 activa d SEGMTO,4 activa e SEGMTO,5 activa f - 47 - SEGMTO,6 activa g SEGMTO,7 activa p Se pueden representar todos los símbolos decimales y la mayoría de las letras en este display. Cada símbolo tendrá un valor que encenderá los segmentos que formaran su figura. Símbolo Valor 0 3F 1 06 2 5B etc.. Si quisiera ver escrita la palabra "HOLA" en el display seria así: se enciende "H" en D3, se apaga y enciende "O" en D2, se apaga y enciende "L" en D1, se apaga y enciende "A" en D0, se apaga y enciende "H" en D3, y así continuamente y si es rápido nuestro ojo no notara que los caracteres parpadean. Carácter "A" valor 10001000B 88H Carácter "L" valor 11000111B C7H Carácter "O" valor 11000000B C0H Carácter "H" valor 10001001B 89H Mostrar la información en un display, en general es una función secundaria, por lo tanto la rutina del display debe ser una subrutina del programa principal. Lo más importante es escribir a intervalos iguales de tiempo, permitiendo que todos los segmentos tengan igual brillo. Un procedimiento es mediante una interrupción por desborde del TMR0. Ejercicio: Realizar un programa que muestre por el display la palabra HOLA y que cada 10 segundos rote las letras hacia la derecha. Cada vez que se aparezca un pulso en RB7 reinicie la posición de las letras Al entrar en la interrupción lo primero es determinar cual es la causa de la misma. En el caso de no habilitar ninguna otra fuente es un paso innecesario. La determinación de cual es la fuente se hace verificando las banderas de aviso de interrupción. En el caso de desborde del TMR0 es verificando el bit T0IF del registro INTCON. Como la interrupción no es predecible cuando ocurre o no interesa, se debe prever no alterar el programa principal. Los registros más importantes para el mantenimiento normal del programa son W, STATUS y FSR. Los guardamos en registros auxiliares, debido a que este micro no cuenta con una pila de uso general. En la pila solo se guarda el PC. Previo a salir de la subrutina restauramos el valor de estos registros. Obsérvese como la subrutina no necesita el retardo, pues el tiempo que da el desborde del TMR0 es suficiente para activar el led. Al retornar de la subrutina se habilita la interrupción por TMR0 y las interrupciones en general. La señal en RB7 se trata como interrupción mediante el aviso en RBIF. Este aviso ocurre cada vez que hay un flanco en RB7, por lo tanto se debe discriminar cuando tiene un nivel lógico activo. La rotación de las letras se sincroniza con la escritura del display, mediante un aviso pero forma parte del programa principal y no de la interrupción. - 48 - ;Programa general con rutina de manejo de display de 4 dígitos de 7 segmentos. ;Primero elegimos la clase de micro a usar y seteamos la palabra de configuración. LIST p=16f84 __CONFIG 0x3FF1 ;Seteo XT, No CP, No WDT, PWRTE __IDLOCS 0x000A ; ;-------Declaro las variables a usar en el programa fuente----W EQU H'0' F EQU H'1' ;----- Register Files-----------------------------------------------------INDF EQU H'0000' TMR0 EQU H'0001' PCL EQU H'0002' STATUS EQU H'0003' FSR EQU H'0004' PORTA EQU H'0005' PORTB EQU H'0006' INTCON EQU H'000B' OPCION EQU H'0081' TRISA EQU H'0085' TRISB EQU H'0086' ;----- STATUS Bits -------------------------------------------------------IRP EQU H'0007' RP1 EQU H'0006' RP0 EQU H'0005' TO EQU H'0004' PD EQU H'0003' Z EQU H'0002' DC EQU H'0001' CY EQU H'0000' ;----- INTCON Bits -------------------------------------------------------GIE EQU H'0007' EEIE EQU H'0006' T0IE EQU H'0005' INTE EQU H'0004' RBIE EQU H'0003' T0IF EQU H'0002' INTF EQU H'0001' RBIF EQU H'0000' - 49 - ;----- OPTION Bits -------------------------------------------------------RBPU EQU H'0007' ;Habilitación de resistencias pull-up en PORTB INTA EQU H'0006' ;Selector de flanco activo de RB0 TOCS EQU H'0005' ;Selector de fuente para TMR0 TOSE EQU H'0004' ;Flanco de activación de RA4/TOCKI PSA EQU H'0003' ;Destino del pre-escalador PS2 EQU H'0002' ;Selectores del valor del pre-escalador PS1 EQU H'0001' PS0 EQU H'0000' ;------------Declaro mis propias variables, constantes y etiquetas----------ORIG EQU 0x30 ;Defino el comienzo de la tabla CX EQU 0x20 ;Registro intermediario con los dígitos Pdat EQU 0x25 ;Puntero de la tabla DIGITO EQU PORTA ;Los dígitos se seleccionan por el puerto A SEGM EQU PORTB ;Los segmentos se conectan al puerto B AUX1 EQU 0x21 ;Registro para guardar W durante la interrupción AUX2 EQU 0x22 ;Registro para guardar STATUS durante interrupción AUX3 EQU 0x24 ;Registro para guardar FSR durante la interrupción DATO EQU 0x00 ;Elemento direccionado por el FSR ;--------------Declaro el valor de los posibles símbolos a representar en el display.-----------------; pgf edcba activos en cero S_0 EQU b'11000000' S_1 EQU b'11111001' S_2 EQU b'10100100' S_3 EQU b'10110000' S_4 EQU b'10011001' S_5 EQU b'10010010' S_6 EQU b'10000010' S_7 EQU b'11111000' S_8 EQU b'10000000' S_9 EQU b'10011000' S_GUION S_A S_B S_C S_D S_E S_F S_G S_H S_I S_J S_L S_N S_O S_P S_R S_S S_T S_U S_V EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU b'10111111' b'10001000' b'10000011' b'11000110' b'10100001' b'10000110' b'10001110' b'10010000' b'10001001' b'11001111' b'11100000' b'11000111' b'10101011' b'11000000' b'10001100' b'10101111' b'10100100' b'10001111' b'11000001' b'11100011' ;Comienzo el programa en la posición 0x000 ORG 0x00 PRINCIPIO goto INICIO ;Salto por encima de la subrutina de interrupción ;------------Subrutina de atención a interrupciones------------ORG 0x004 ;posición de inicio indicada por el fabricante - 50 - INTERRUPCION btfss INTCON,T0IF ;Verifico el origen de la interrupción NO_TIMER0 retfie ;Si no es TMR0 regreso o ejecuto otra subrutina ;------------Sección dedicada al desborde del Timero-------------SI_TIMER0 movwf AUX1 ;Guardo una copia de lo principales registros movf STATUS,W movwf AUX2 movf FSR,W movwf AUX3 ESCRIBIR_DISPLAY movf Pdat,W movwf FSR clrf SEGM ;Apago todos los segmentos movf CX,w movwf DIGITO ;Activo siguiente digito movf DATO,W ;Traigo el próximo valor a encender movwf SEGM ;Enciendo los segmentos correspondientes incf Pdat,F ;Apunto al próximo valor a desplegar movf CX,W addwf CX,F ;Desplazo los bit hacia la izquierda btfss CX,.4 ;Verifico si ya active todas las columnas goto SIGUIENTE ;Si no es así sigo con la próxima AL_PRIMERO movlw ORIG ;Si ya active todas vuelvo a la primera movwf Pdat ;Reinicio el puntero de la tabla movlw 0x01 movwf CX ;Selecciono de nuevo el primer digito SIGUIENTE ;Si aun queda alguna no necesito reiniciar ni Pdat ni CX ;---------Termine la Subrutina de Interrupción y vuelvo correctamente al programa principal-----movf AUX3,W ;Recupero el FSR movwf FSR movf AUX2,W movwf STATUS ;Recupero el registro STATUS. Los bits PO y PD ;no son modificables por software movf AUX1,W ;Recupero el valor del W bcf retfie INTCON,T0IF ;Reseteo el aviso de interrupción por TMR0 ;Retorno habilitando las interrupciones ;/////************** PROGRAMA PRINCIPAL ******************///////////////// INICIO ORG 0x0100 ;Si no le asigno una posición especifica el ; ensamblador lo hace en forma automática. ;Colocándolo a continuación de la subrutina. ;------Primero seteo los puertos e interrupciones----bsf STATUS,RP0 ;Cambio al banco 1 movlw 0x00 movwf TRISA movwf TRISB ;Todos los pines de los puertos serán salidas movlw b'00100000' ; movwf INTCON ;Seteo interrupciones. Solo habilito Timer0 movlw b'10000111' movwf OPCION ;Seteo Timer0 con pre-escalador 256 bcf STATUS,RP0 ;Cambio al banco 0 CARGO_TABLA movlw S_A movwf 0x30 ;Primer dato de la tabla movlw S_L movwf 0x31 ;Segundo dato de la tabla - 51 - movlw movwf movlw movwf S_O 0x32 S_H 0x33 ;Tercer dato de la tabla ;Cuarto dato de la tabla SETEO_SERIE movlw movwf movlw movwf PROGRAMA_PRINCIPAL bsf LAZO nop goto END ORIG Pdat 0x01 CX ;Inicializo selector de dígito INTCON,GIE ;Habilito todas las interrupciones ;Inicializo el puntero ;El programa principal no es importante ; en este ejemplo LAZO ;Termino el programa con este comando Otra Clases de display: El display de puntos es en el que los caracteres se forman sobre un grupo de 5x6 o 7x12 o cualquier otra cantidad de puntos. Es el mismo procedimiento que en el display de segmentos pero con mayor cantidad de elementos y por lo tanto de filas y columnas. Esta clase de display y el de segmentos puede ser manejada por el propio micro sin necesidad de gran cantidad de hardware externo. El display LCD (display de cristal líquido por sus siglas en ingles) también es matricial, pero necesita una interfase especial que puede o no estar dentro del micro. Inclusive puede estar integrada al propio display. Otros modelos de display son más complejos y su uso no es tan extendido en pequeños sistemas con microcontroladores, por ejemplo tubo CRT. Matriz de Entrada: Matriz de Switch En el caso de una matriz de switch, o sea una matriz de elementos de entrada o de adquisición de datos, cada interruptor se identifica con su orden de Columna y Fila (SCF) Para atender a cada columna las líneas de filas son entradas de datos. La lectura se realiza cerca del comienzo de la ejecución de la instrucción que involucre al puerto. Las señales de control (C1, C2, C3, C4) son activadas en forma secuencial. En el diagrama del tiempo Siempre se leen las líneas F1-F4, pero lo que significan cambia cada ∆t. En un momento representan los switch S11, S12, S13, S14 y al siguiente ∆t a los switch S21, S22, S23, S24 y así sucesivamente. Se debe asociar cada lectura de F1-F4 con el valor de C1-C4 en ese momento, de esta manera si hay algún switch presionado podemos identificarlo. O sea nos suministra coordenadas de Filas y Columnas para cada switch. - 52 - Por ejemplo, en el caso de tener presionado S23 , en F1, F2, F4 se leen siempre en reposo para cualquier valor de C1-C4. En cambio F3, cuando C2 sea activo copiara su nivel lógico, y valdrá lo opuesto para los momentos en que C1, C3 y C4 estén activas. Si no hubiera ningún switch presionado siempre F1-F4 estarían en reposo. Para el caso de S23 presionado el grafico de tiempo para F3 será: En este ejemplo consideramos activo al nivel alto. Los valores a enviar por C1-C4 son 0001 0010 0100 1000 0001 … Es decir la salida de un contador Johnson de 4 bit. En este diagrama se usa la variable Cx como intermediaria con las COLUMNAS. Así se puede almacenar la información de con cual columna se está trabajando o leyendo. Lo escrito en un puerto para el PIC16F84 se mantiene inalterado aunque se entre en modo SLEEP, solo se modifica si: Se vuelve a escribir en el `puerto Se resetea el sistema Teclado Matricial: Un sistema muchas veces necesita entradas de datos de un operador humano. Un método es a través de un teclado, en el cual cada tecla representa una función. Así sea solo numérico necesitamos poder interpretar 10 teclas. Podemos intercalar un integrado que nos codifique estas 10 teclas en un numero de 4 bit. Pero lo mejor es usar el propio micro así ahorramos un IC. Se arma la matriz de 16 switch. Colocamos 4 filas por 4 columnas. Desde el punto de vista del PIC16F84 se nombran Y0, Y1, Y2 e Y3 a las columnas, y X0, X1, X2, X3 a las filas. Las filas tienen resistencia (pull-up) que en reposo las llevan a Vdd. Se activan las - 53 - columnas llevándolas a 0 lógico. Si en esa columna hay alguna tecla presionada la fila correspondiente es llevada a 0 lógico. La forma de escanear el teclado es activando de a una columna por vez y leyendo todas las filas. Si se aprieta de una tecla por vez solo al activar la columna correspondiente va a estar la fila de la tecla en nivel alto. Es necesario aplicar a las columnas una secuencia parecida a un contador de desplazamiento e ir leyendo las filas cada vez que se modifica la secuencia. Se puede hacer un reconocimiento rápido del teclado poniendo todas las columnas en alto y ver si están o no todas las filas en bajo. Si no están todas a 1, es que hay al menos una tecla presionada. Para determinar cual es revisamos el teclado columna a columna. Para ir activando las columnas de a una se genera esta secuencia Y3 Y2 Y1 Y0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 Cada vez que presentamos un valor de esta secuencia leemos las filas para detectar alguna tecla presionada. Asociamos: Y0 - Bit 0 Y1 - Bit 1 Y2 - Bit 2 Y3 - Bit 3 X0 - Bit 4 X1 - Bit 5 X2 - Bit 6 X3 - Bit 7 Cada coordenada de la tecla se expresa con 4 bit, o sea que podemos concatenar ambos valores en un solo byte que defina a la tecla. Siendo para cada tecla valor diferente. Se debe tener cuidado de presionar un solo botón por vez. Si asociamos las columnas al nible bajo de un puerto y las filas al nible alto del mismo, podemos deducir este programa. La descripción de la subrutina no es importante. Por eso no será desarrollada. Para cambiar la columna activada, en vez de rotar los bit, sumamos el registro a si mismo. Eso nos evita usar los bits del registro STATUS. Cuando el bit 4 del registro VARY se hace 1, es que ya recorrimos todas las columnas. - 54 - Si nuestro sistema debe ahorrar energía modificaremos este programa. Hasta que se presione alguna tecla, dejamos todas las columnas activadas y habilitamos la interrupción por cambios en RB4-RB7. Lo ponemos en modo SLEEP y con solo presionar una tecla alcanza para sacarlo de este estado. Antes de entrar en modo bajo consumo debemos esperar unos segundos por si se presiona alguna tecla. Usando el timer0 podemos hacer un contador con un solo registro que nos permita esperar 10 segundos antes de entrar en modo SLEEP. Cada vez que se detecta una tecla debemos resetear el registro KAR. Así cuando pasen 10 segundos, sin presionar una tecla, se activa la interrupción por cambios en RB4-RB7 y entramos en modo SLEEP. Cada vez que se disminuye KAR se debe volver a habilitar el flag T0IF. Pero no se habilita su interrupción, así no genera dificultades con el resto del programa. En cuanto se sale del modo de bajo consumo deshabilitamos la interrupción de RBIF, por no ser de utilidad hasta la próxima vez que entremos en SLEEP. ;Programa para el manejo de una matriz de switch ;Primero elegimos la clase de micro a usar y seteamos la palabra de configuración. LIST p=16f84 __CONFIG 0x3FF1 ;Seteo XT, No CP, No WDT, PWRTE __IDLOCS 0x00B0 ;Le asigno un número arbitrario - 55 - ;-------Declaro las variables a usar en el programa fuente----W EQU H'0' F EQU H'1' ;----- Register Files-----------------------------------------------------INDF EQU H'0000' TMR0 EQU H'0001' PCL EQU H'0002' STATUS EQU H'0003' FSR EQU H'0004' PORTA EQU H'0005' PORTB EQU H'0006' INTCON EQU H'000B' OPCION EQU H'0081' TRISA EQU H'0085' TRISB EQU H'0086' ;----- STATUS Bits -------------------------------------------------------IRP EQU H'0007' RP1 EQU H'0006' RP0 EQU H'0005' TO EQU H'0004' PD EQU H'0003' Z EQU H'0002' DC EQU H'0001' CY EQU H'0000' ;----- INTCON Bits -------------------------------------------------------GIE EQU H'0007' EEIE EQU H'0006' T0IE EQU H'0005' INTE EQU H'0004' RBIE EQU H'0003' T0IF EQU H'0002' INTF EQU H'0001' RBIF EQU H'0000' ;----- OPTION Bits -------------------------------------------------------RBPU EQU H'0007' ;Habilitación de resistencias pull-up en PORTB INTA EQU H'0006' ;Selector de flanco activo de RB0 TOCS EQU H'0005' ;Selector de fuente para TMR0 TOSE EQU H'0004' ;Flanco de activación de RA4/TOCKI PSA EQU H'0003' ;Destino del pre-escalador PS2 EQU H'0002' ;Selectores del valor del pre-escalador PS1 EQU H'0001' PS0 EQU H'0000' ;------------Declaro mis propias variables, constantes y etiquetas----------VARY EQU 0x20 VARX EQU 0x21 TECLA EQU 0x22 ORG 0x000 goto PRINCIPAL INICIO ;Salto por encima del comienzo ;de las subrutinas e interrupciones ORG 0x004 INTERRUPCIONES bcf INTCON,RBIF retfie ;------Retorno al Programa principal------ ;Limpio aviso de interrupción - 56 - PROCESAR_TECLA clrf nop KAR ;Al restarle uno queda en FF ;No la desarrollo pues no me interesa ;en este ejemplo return ;------------Retorno de procesar la tecla detectada ;-----------------------Desarrollo la subrutina de 10 segundos sin apretar tecla ESPERA decfsz KAR,F ;disminuyo contador de 10 segundos goto VOLVER_ESP movlw 0xFF movwf KAR ;Reinicio contador de 10 segundos VOLVER_ESP bcf return INTCON,T0IF ;Reseteo aviso de desborde de TMR0 PRINCIPAL bsf STATUS,RP0 movlw 0xF0 movf TRISB ;-------Seteo interrupciones y TIMER0--------- ;Cambio al banco 1 ;Nible bajo salidas y nible alto entradas bcf STATUS,RP0 ;Cambio al banco 0 movlw movf 0x01 VARY ;Inicializo selector de columna movwf movf movwf movf andlw btfss VARY,W PORTB PORTB,W TECLA 0xF0 STATUS,Z ;Activo la columna seleccionada ;Leo las filas. ;Guardo la coordenada de tecla presionada ;borro el nible bajo así queda VARX ;Verifico si VARX vale cero call PROCESAR_TECLA ;Si no vale la proceso movwf addwf btfss goto VARY,W VARY,F VARY,.4 LOOP2 ;Desplazo los bit hacia la izquierda ;Verifico si active todas las columnas btfss goto call goto INTCON,T0IF LOOP1 ESPERA LOOP1 LOOP1 LOOP2 TECLA NO_TECLA ;Si desbordo el TMR0 voy a ESPERA ;Cuento si pasaron 10 segundos END ;Al terminar debo incluir una línea vacía. Otra clase de Teclado Otra clase de matriz de switch, aunque no se ajuste al nombre es la asociada con un conversor A-D. Se usa en microcontroladores con dicho dispositivo incluido en el chip. Si contamos con una línea con conversor Analógico-Digital podemos armar este esquema - 57 - Cada tecla presionada entrega un valor diferente de tensión. El conversor A-D entrega por lo tanto un valor binario diferente. - 58 -
